解决方案

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MV160变频器对机床立加刀库的控制应用

一、 机床立式加工中心刀库 

1、简介

立式加工中心主要电气动力机构包括X,Y,Z三维空间伺服电机进给,主轴电机旋转,刀库刀盘旋转和刀臂定位。

刀盘旋转和刀臂定位对变频器的控制要求主要有:加减速迅猛,恒速速度平稳、负载快速切换不跳闸。

2、工作原理

立式加工中心刀库动力分刀盘动力和刀臂动力,刀盘上装有多把加工用刀,刀盘动力电机控制刀盘旋转,配合系统寻刀,寻找到目标刀具后迅速停止就位。刀臂动力由刀臂电机控制,刀臂旋转轴固定在刀臂中心,刀臂两端设计有扣环,用于完成换刀时对刀库刀具和主轴刀具的扣刀、插刀、旋转等动作。主轴旋转加工,直到需要换刀时再执行刀盘旋转寻刀、刀臂换刀,如此重复……

二、 MV160变频器简介 

MV160是麦格米特驱动公司开发的一款全新小功率迷你型变频器,具有结构紧凑、安装方便、性能卓越、界面友好、调试简易等特点,广泛应用于各类自动化传动机械,如:木工机械、玻璃机、精雕机、纺织机械等。

三、 控制方案 

刀库周期性的动作由加工中心系统I/O信号规划控制,变频器需要快速响应,且由变频器分时控制刀盘和刀臂,输出接触器用于不同动力控制的选择。如下图:

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由于刀臂动作迅速、动作周期短,输出接触器切换快,甚至在变频器尚未完全停机就会切换,要求切换过程变频器不跳闸。

四、 MV160控制优势与特点 

1、加减速 迅猛

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刀臂取刀定位加速时间83ms                                                                               刀臂取刀定位减速时间62ms

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刀臂取刀定位过程总时间301ms                                                                           刀臂送刀动作加速时间99ms



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刀臂送刀动作减速时间46.6ms                                                                              刀臂送刀电流波形                  

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刀臂取刀、送刀、回零电流波形                                                                            刀臂、刀盘动作周期              


2、带载分断不跳闸

在变频器尚未完全停机时,断开输出负载,有拉弧情况下,变频器保证不跳闸、不报故障。

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3、 重复性好

相对原伺服控制刀库,精度上虽然不及,但依靠变频器本身即走即停的加、减速性能,在对刀臂换刀的控制上,依然能够做到较好的重复性能,重复定位精度在+-2度内,满足工作要求的同时降低了成本。

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