三菱運(yùn)動控制器在小型輥鍛傳送系統(tǒng)中的應(yīng)用

摘要 本文介紹了三菱伺服MR-J2S-B系列及運(yùn)動控制器Q172CPUN，多CPU系統(tǒng)在小型輥鍛傳送系統(tǒng)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞 輥鍛傳送系統(tǒng)，多CPU系統(tǒng)，Q172CPUN，MR-J2S-B，Q02CPU

一 概述

輥鍛傳送系統(tǒng)是鍛造行業(yè)應(yīng)用較多的系統(tǒng)。該系統(tǒng)由輥鍛機(jī)，機(jī)械手傳送機(jī)構(gòu)組成，替代傳統(tǒng)的自由鍛，人工送料系統(tǒng)。輥鍛傳送系統(tǒng)提高了自動化水平，提高產(chǎn)品質(zhì)量精度，降低了工人勞動強(qiáng)度，節(jié)約成本。本文介紹的輥鍛傳送系統(tǒng)應(yīng)用于某五金廠。

二 輥鍛傳送系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

輥鍛傳送系統(tǒng)由輥鍛機(jī)，機(jī)械手傳送機(jī)構(gòu)組成。其中，輥鍛機(jī)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(shí)現(xiàn)對產(chǎn)品的鍛壓。滾輪由兩臺15K伺服電機(jī)同時轉(zhuǎn)動實(shí)現(xiàn)模具同步滾壓。機(jī)械手傳送機(jī)構(gòu)由機(jī)械爪轉(zhuǎn)動軸，X方向送料軸，Y方向工位移動軸，底盤旋轉(zhuǎn)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(jī)由兩臺MR-J2S-15K B4及HA-LFS15K14驅(qū)動。上下壓輥同時啟動，保持同步；機(jī)械手傳送結(jié)構(gòu)主要由四臺MR-J2S-700B及HC-SFS702驅(qū)動。上下壓輥啟動由X軸方向送料到位檢測，機(jī)械瓜夾緊信號及壓輥零位信號啟動。每工位轉(zhuǎn)動一圈，回到原點(diǎn)，壓輥轉(zhuǎn)動過程中X軸伺服OFF，處于自由滑動狀態(tài)，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(yùn)動至第二工位，二工位檢測信號接通，機(jī)械爪旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)一定角度后，X軸啟動快速行進(jìn)至二工位，到位檢測信號接通，X軸伺服OFF，處于自由狀態(tài)，上下壓輥啟動。如此，進(jìn)行三工位，四工位輥壓成型。四個工位結(jié)束后，Y軸返回一工位，機(jī)械瓜旋轉(zhuǎn)軸返回原角度；底盤旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動一定角度，旋轉(zhuǎn)到位檢測一接通，機(jī)械爪松開，成型產(chǎn)品被送入傳送帶。機(jī)械爪松開后，底盤旋轉(zhuǎn)軸繼續(xù)旋轉(zhuǎn)一定角度，旋轉(zhuǎn)到位檢測二接通，自動送料系統(tǒng)開始送料，有料檢測接通后，機(jī)械爪抓緊；夾緊信號接通，底盤旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)至原始位置，周期工作開始。

四 控制系統(tǒng)

整個控制系統(tǒng)由6軸組成，壓輥軸功率較大；從性能穩(wěn)定性考慮，我們選用兩臺MR-J2S-15KB4及HA-LFS15K14驅(qū)動上下壓輥；四臺MR-J2S-700B及HC-SFS702驅(qū)動機(jī)械手傳送結(jié)構(gòu)。控制系統(tǒng)選用多CPU系統(tǒng)：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(jìn)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(yùn)動SFC程序

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

多CPU系統(tǒng)設(shè)置參考如下：

Q02CPU設(shè)置：

Q172CPUN設(shè)置：

結(jié)束語

本控制系統(tǒng)采用三菱性能優(yōu)良的運(yùn)動CPU系統(tǒng)，通過使用高速串行通信方式，運(yùn)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(shù)設(shè)置及控制程序，采用運(yùn)動SFC程序，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的伺服控制。