三菱運動控制器在小型輥鍛傳送系統中的應用

一 概述

輥鍛傳送系統是鍛造行業應用較多的系統。該系統由輥鍛機，機械手傳送機構組成，替代傳統的自由鍛，人工送料系統。輥鍛傳送系統提高了自動化水平，提高產品質量精度，降低了工人勞動強度，節約成本。本文介紹的輥鍛傳送系統應用于某五金廠。

二 輥鍛傳送系統結構

輥鍛傳送系統由輥鍛機，機械手傳送機構組成。其中，輥鍛機由上下兩個壓輪，模具組成。模具固定在上下兩個壓輪上，由滾輪帶動實現對產品的鍛壓。滾輪由兩臺15K伺服電機同時轉動實現模具同步滾壓。機械手傳送機構由機械爪轉動軸，X方向送料軸，Y方向工位移動軸，底盤旋轉軸以及部分定位傳感器組成。具體如下圖：

三 控制流程

輥鍛機由兩臺MR-J2S-15K B4及HA-LFS15K14驅動。上下壓輥同時啟動，保持同步；機械手傳送結構主要由四臺MR-J2S-700B及HC-SFS702驅動。上下壓輥啟動由X軸方向送料到位檢測，機械瓜夾緊信號及壓輥零位信號啟動。每工位轉動一圈，回到原點，壓輥轉動過程中X軸伺服OFF，處于自由滑動狀態，自由滑動到位一檢測信號接通（送料到位信號斷開）后，X軸伺服ON，Y軸啟動，由第一工位運動至第二工位，二工位檢測信號接通，機械爪旋轉軸旋轉一定角度后，X軸啟動快速行進至二工位，到位檢測信號接通，X軸伺服OFF，處于自由狀態，上下壓輥啟動。如此，進行三工位，四工位輥壓成型。四個工位結束后，Y軸返回一工位，機械瓜旋轉軸返回原角度；底盤旋轉軸轉動一定角度，旋轉到位檢測一接通，機械爪松開，成型產品被送入傳送帶。機械爪松開后，底盤旋轉軸繼續旋轉一定角度，旋轉到位檢測二接通，自動送料系統開始送料，有料檢測接通后，機械爪抓緊；夾緊信號接通，底盤旋轉軸旋轉至原始位置，周期工作開始。

四 控制系統

整個控制系統由6軸組成，壓輥軸功率較大；從性能穩定性考慮，我們選用兩臺MR-J2S-15KB4及HA-LFS15K14驅動上下壓輥；四臺MR-J2S-700B及HC-SFS702驅動機械手傳送結構。控制系統選用多CPU系統：Q02CPU+Q172CPUN，Q172CPUN最多可以控制8軸，編程方便簡單。用SSCNET總線與伺服放大器進行連接，方便可靠。具體參見下圖：


五 主要輸入輸出信號列表



六 運動SFC程序

運動SFC程序（包括系統參數的設置等）采用MT Developer編寫，整個程序分為主程序，自動運行，手動運行三部分。SFC程序采用自動運行方式，用外部輸入信號作為觸發器來啟動伺服程序。多CPU 系統設置時選擇2個CPU，刷新地址采用自動刷新，不必設置地址；伺服單位系統選用脈沖單位。 程序工步流程圖如下：


多CPU系統設置參考如下：

Q02CPU設置：



Q172CPUN設置：



結束語

本控制系統采用三菱性能優良的運動CPU系統，通過使用高速串行通信方式，運動控制器和伺服放大器之間可以快速連接，簡化接線。軟件避開煩瑣的參數設置及控制程序，采用運動SFC程序，實現復雜的伺服控制。