数控机床
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                汉江M7120磨床改造案例
 
该案例的客户是广东一家合金工具生产公司。
合耕科技在接触客户需求之后,选配了合耕的主力控制器GM5000为客户改造其汉江M120磨床。
 
该磨床的基本状况:
磨床Y向动力为液压缸动力,液压系统电机功率:1.1kw,油缸直径Φ63mm,有效行程880mm。
 
项目开展前磨床存在的问题:
1.  当前机构实际最低速度约20mm/min,距离要求的工进速度5-10mm/min存在差距;
2.  Y轴使用液压为动力,机台速度不稳定,无法保证精确度;
3.  机床的操作多为手动,人工参与度高,并需要频繁手动对刀,开关沙磨、冷却水;
4.  无可视界面,缺少必要的指示灯,机床运行状态难以把握和控制;
 
客户希望通过在该项目与合耕科技的合作实现以下目标:
1.要求工进速度5-10mm/min;
2.对工进位置进行相对精确的控制,将磨床Y向液压动力改为伺服+滚珠丝杆动力;
3.用数控系统+伺服改造,并带手轮功能,以便对刀、参数设置等工作;控制系统工进、手动、位置调整控制,兼容控制当前磨床及分割器。
4.电气方面:原机床用接触器-继电器控制,改用数控后,电箱需重新设计改造。
 
我们对该项目的分析:
    普通传统磨床一般只有Z轴有比较高的精度,而X轴Y轴精度很低。我们在保证Z轴原有精度的条件下,对磨床的Y轴改造,由原来的液压驱动改为伺服+滚珠丝杆驱动,并提高其精度,满足一些有特殊需求的产品磨削需求。
 
我们的实施方案:
1、Y轴采用伺服驱动作为动力代替液压动力
2、配置一个10寸的触摸屏,方便参数设置以及重要状态的显示,操作者对机器所处的状态、产量、故障、下步工序等一目了然。
3、电气方面,采用合耕GM5000系列高性能控制器作为控制核心,利用EtherCAT现场总线与分布式I/O、高精度伺服驱动系统组成超高速控制网络,可靠、高效地实现工件的自动化生产。其中,伺服驱动系统选用欧姆龙(OMRON)R88M系列伺服驱动系统,该系列驱动器性能可靠,重复精度高,并支持EtherCAT总线通讯控制。
 
项目实施成果
该项目实施后,取得了以下显著成效:
1.    人性化的编程软件,减少了客户工作量。控制器自带10寸触摸屏能够灵活地进行人机界面的组态设计,操作人员可以方便地设置工艺参数和监控设备状态。操作者对机器所处的状态、产量、故障、下步工序等一目了然。
2.    人工参与度大大减少,以降低工伤事故。开机时只需要进行一次对刀,设置加工参数即可进行加工。自动加工期间人工只负责上料、按“启动”按钮,下料,其它工序(如开冷却水、开沙磨主轴、分度、退料、调节速度等)都自动执行。
3.    生产效率明显提高。一个操作者可同时操控3~4台机床,且日产量加倍。
使用伺服驱动作为动力,无论是匀速运行或是变速运行,其机床都能平稳运行,运行速度可以在最大范围内任意设置,不仅大大提高机床柔性度,令加工面平滑,加工精度高,而且简化了布线。
 
                                                    图为改造后机床
                                           系统结构示意图