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基本介紹
木材由原木經過去皮機、旋切機、裁板機即可按要求加工成為一定長寬和厚度尺寸的木板,作為生產木工板、裝飾板、膠合板等的原材料,我們日常生活所用裝飾的木材都是以裁斷後的木板加工而成的。
xuanqiejiweicaibanjiqiandaogongxu,muqianqishengchanxiaolvjiaogao,zaizidongcaibanjiyingyongzhiqian,daduocaiyongrengongbanzidongcaibanji,jirenweitongguokaobancedingcaiqiejuli,liyongjiaotakaiguankongzhiqiedaocaiduan,qieduanjingdudi,xiaolvdixia,tongchangyitaixuanqiejiyaopeizhisantaicaibanjicainengbaozhenglianxushengchan,qiehaofeidaliangrengong,suizheqiyeduitigaoshengchanxiaolvhekongzhijingdu、降低人力成本的需要,對於自動裁板機的需求越來越急迫。
本案例主要介紹采用全係列台達機電產品如何實現數控裁板機設備的自動化控製。
設備介紹
1、機架
機架由角鋼框架構成,設置有地腳螺釘作為固定用,減輕設備機台震動影響。
2、傳動機構
包括一台4Kw傳送電機和一台2.2Kw裁切電機以及相關減速機和齒輪鏈輪機構,是設備動力傳動係統。傳送電機由台達VFD037E43A變頻器驅動,經過1∶19的鏈輪減速帶動送料機構和出料機構運動,完成進料和出料動作。裁切電機由台達VFD037VE43A-2變頻器驅動,經1∶17減速機傳動到裁切軸完成裁切動作。
3、送料機構
由(you)皮(pi)帶(dai)輥(gun)及(ji)傳(chuan)送(song)皮(pi)帶(dai)組(zu)成(cheng),將(jiang)旋(xuan)切(qie)機(ji)旋(xuan)切(qie)成(cheng)型(xing)的(de)木(mu)板(ban)輸(shu)送(song)到(dao)裁(cai)切(qie)機(ji)構(gou),要(yao)求(qiu)采(cai)用(yong)平(ping)接(jie)皮(pi)帶(dai)保(bao)證(zheng)傳(chuan)送(song)平(ping)穩(wen),避(bi)免(mian)待(dai)切(qie)料(liao)跳(tiao)動(dong)影(ying)響(xiang)編(bian)碼(ma)器(qi)計(ji)長(chang)。
4、裁切機構
裁切機構是整個設備關鍵部分,它由上刀輥和下膠輥構成,刀輥長約2米,直徑280毫米,有單刀和雙刀兩種方式可選,可裁切最大寬度為1.8米mi的de木mu板ban,當dang刀dao輥gun和he膠jiao輥gun相xiang對dui旋xuan轉zhuan運yun動dong時shi即ji完wan成cheng裁cai切qie動dong作zuo。一yi般ban來lai說shuo刀dao輥gun有you較jiao大da的de慣guan量liang,剪jian切qie時shi會hui對dui設she備bei機ji台tai造zao成cheng衝chong擊ji,對dui驅qu動dong器qi的de功gong率lv需xu求qiu也ye較jiao大da,特te別bie是shi電dian機ji直zhi驅qu方fang式shi需xu要yao的de電dian機ji功gong率lv就jiu更geng大da了le,在zai此ci采cai用yong小xiao功gong率lv電dian機ji加jia減jian速su機ji方fang式shi驅qu動dong,降jiang低di了le設she備bei的de成cheng本ben。
5、出料機構
出料機構也是由皮帶輥及傳送皮帶組成,長度約4米,將裁切後木板送出並堆碼。
6、光電檢測係統
設備共有三個木板檢測光電開關和一個原點光電開關,主要用於檢測有無待切料和待切料有無缺陷,以及切刀原點位置檢測。
7、計長編碼器機構
設(she)備(bei)配(pei)置(zhi)兩(liang)個(ge)編(bian)碼(ma)器(qi),其(qi)中(zhong)一(yi)個(ge)安(an)裝(zhuang)於(yu)進(jin)料(liao)部(bu)分(fen),作(zuo)為(wei)待(dai)切(qie)料(liao)計(ji)長(chang),也(ye)是(shi)切(qie)刀(dao)運(yun)動(dong)的(de)主(zhu)軸(zhou)位(wei)置(zhi)回(hui)饋(kui)信(xin)號(hao),切(qie)刀(dao)軸(zhou)根(gen)據(ju)計(ji)長(chang)編(bian)碼(ma)器(qi)反(fan)饋(kui)的(de)脈(mai)衝(chong)信(xin)號(hao)作(zuo)裁(cai)切(qie)動(dong)作(zuo),保(bao)證(zheng)裁(cai)切(qie)長(chang)度(du)的(de)精(jing)度(du)要(yao)求(qiu),由(you)此(ci)可(ke)見(jian)此(ci)編(bian)碼(ma)器(qi)的(de)精(jing)度(du)關(guan)係(xi)到(dao)設(she)備(bei)的(de)整(zheng)體(ti)精(jing)度(du),可(ke)選(xuan)用(yong)較(jiao)高(gao)分(fen)辨(bian)率(lv)編(bian)碼(ma)器(qi),同(tong)時(shi)在(zai)機(ji)械(xie)安(an)裝(zhuang)時(shi)要(yao)求(qiu)穩(wen)定(ding)可(ke)靠(kao),一(yi)般(ban)采(cai)用(yong)較(jiao)大(da)重(zhong)量(liang)或(huo)有(you)張(zhang)力(li)的(de)金(jin)屬(shu)滾(gun)輪(lun)壓(ya)在(zai)待(dai)切(qie)木(mu)板(ban)上(shang),保(bao)證(zheng)之(zhi)間(jian)的(de)接(jie)觸(chu)及(ji)摩(mo)擦(ca)和(he)無(wu)相(xiang)對(dui)運(yun)動(dong),編(bian)碼(ma)器(qi)軸(zhou)安(an)裝(zhuang)於(yu)金(jin)屬(shu)滾(gun)輪(lun),不(bu)直(zhi)接(jie)與(yu)待(dai)切(qie)物(wu)料(liao)接(jie)觸(chu)受(shou)力(li);另一個編碼器安裝於切刀輥電機軸,作為切刀自閉環反饋信號。
8、電氣控製係統
電氣控製采用台達整體方案,主要由台達機電產品構成,包含主控製器、變頻器、文本顯示器、編碼器、PG卡等,其中主控製器20PM為控製核心,完成設備控製功能。
設備示意圖

應用規劃及效果
綜合分析工藝需求,數控裁板機達到了以下的要求:
1、設備運行過程中可隨時調整預先設定好的裁切長度,包括快切長度、設定長度、尾板長度三種長度的切換,以達到節省原料的目的。 2、滿足±1mm精度控製的要求。 3、切刀裁切時保證其線速度與木板送料線速度相同,避免了速度差造成擋板或拉板,這樣切斷口比較整齊,衝擊比較小。 4、通過光電檢測木板缺陷並作相應處理。 5、切刀運動需要加減速平滑,盡量減少對變頻器和電機的超頻使用以及對設備機械結構的衝擊。 6、通過對設備控製要求的分析,這是比較典型的飛剪裁切功能應用,而台達20PM已內置飛剪功能,可采用以DVP-20PM為控製核心的台達整體解決方案完成對切刀控製,實現設備控製要求,傳動控製示意圖如下:

傳動控製示意圖
推薦係統配置:
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運動控製器 |
DVP-20PM00D |
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文本顯示器 |
TP04GAS2 |
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傳送電機變頻器 |
VFD037E43A |
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切刀電機變頻器 |
VFD037VE43A-2 |
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PG卡 |
PG01X |
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旋轉編碼器 |
ES5-10CN8942 |
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