1
、項目背景

    目前
，國內很多製造企業存在設備自動化程度低以及部分設備逐漸老化的問題

，這直接導致了企業生產效率低、產品廢品率高，與此同時
，人工在PPI（生產者物價指數）方(fang)麵(mian)所(suo)占(zhan)的(de)比(bi)例(li)越(yue)來(lai)越(yue)大(da)，使(shi)得(de)工(gong)廠(chang)利(li)潤(run)不(bu)斷(duan)被(bei)壓(ya)縮(suo)。麵(mian)對(dui)這(zhe)些(xie)挑(tiao)戰(zhan)，轉(zhuan)型(xing)升(sheng)級(ji)是(shi)製(zhi)造(zao)企(qi)業(ye)的(de)唯(wei)一(yi)出(chu)路(lu)，而(er)創(chuang)新(xin)才(cai)是(shi)企(qi)業(ye)可(ke)持(chi)續(xu)發(fa)展(zhan)的(de)重(zhong)中(zhong)之(zhi)重(zhong)。未(wei)來(lai)
，企(qi)業(ye)還(hai)需(xu)進(jin)一(yi)步(bu)調(tiao)整(zheng)生(sheng)產(chan)結(jie)構(gou)，減(jian)少(shao)人(ren)工(gong)參(can)與(yu)，優(you)化(hua)廠(chang)區(qu)管(guan)理(li)

，提(ti)高(gao)生(sheng)產(chan)效(xiao)率(lv)。所(suo)以(yi)
，自(zi)動(dong)化(hua)生(sheng)產(chan)線(xian)是(shi)未(wei)來(lai)機(ji)械(xie)製(zhi)造(zao)企(qi)業(ye)的(de)必(bi)然(ran)選(xuan)擇(ze)。

    青島某機械製造有限公司主要研製、開發、生產各種型號的摩托車曲軸、壓縮機曲軸、園林機械曲軸等各種軸類部件
，年生產能力達300萬套（件），產(chan)品(pin)質(zhi)量(liang)和(he)生(sheng)產(chan)規(gui)模(mo)位(wei)居(ju)行(xing)業(ye)前(qian)列(lie)。該(gai)公(gong)司(si)為(wei)早(zao)期(qi)國(guo)企(qi)改(gai)製(zhi)單(dan)位(wei)，隨(sui)著(zhe)訂(ding)單(dan)的(de)增(zeng)多(duo)，陳(chen)舊(jiu)的(de)設(she)備(bei)已(yi)不(bu)能(neng)滿(man)足(zu)生(sheng)產(chan)需(xu)求(qiu)。但(dan)是(shi)，在(zai)生(sheng)產(chan)線(xian)成(cheng)本(ben)的(de)嚴(yan)格(ge)控(kong)製(zhi)下(xia)，高(gao)價(jia)的(de)進(jin)口(kou)設(she)備(bei)被(bei)拒(ju)之(zhi)門(men)外(wai)。經(jing)多(duo)方(fang)考(kao)慮(lv)，該(gai)公(gong)司(si)決(jue)定(ding)在(zai)自(zi)動(dong)化(hua)生(sheng)產(chan)線(xian)上(shang)的(de)加(jia)工(gong)中(zhong)心(xin)、鑽攻機
、數控銑設備中引入台達高性價比產品——NC300數控係統。

 2
、台達係統特點

    台達全新的泛用型CNC控製器，、采用了高性價比的嵌入式硬件設計
，實現了低耗能、減少溫升
、增加係統穩定性的目的
；另外，搭配台達專用伺服和主軸，及新一代通訊網絡DMCNET（Delta Motion Control Network）進行高速數據傳輸及控製；整合高速/高運算精度晶片，擁有架構即時分工的多控製核心，包括人機操作界麵核心、運動控製核心、程序控製核心三大核心，由各自的高速運算器進行處理
，可以提升控製器的處理效能，滿足高速
、高精的機械切削加工要求。

圖1係統架構

此外
，該係統抗噪聲能力佳，省配線，節約裝機時間；可以實現高速、高分辨率的伺服控製；還可以發送及回授高精度命令，避免傳統高速脈波命令遺失問題
；伺服參數管理簡便，方便調機；彈性大
、可靠度高；可以實現實時多軸同步控製。係統搭配台達ECMC高精度伺服馬達、20-bit等級（1280000P/rev）編碼器
，提升了定位精度與低速運轉穩定度。

圖2 產品組合示意圖

3  生產流程

工gong人ren將jiang毛mao坯pi送song到dao車che間jian門men口kou
，通tong過guo碼ma垛duo機ji將jiang毛mao坯pi搬ban運yun到dao送song料liao車che上shang，送song料liao車che根gen據ju總zong機ji呼hu叫jiao進jin入ru到dao放fang料liao區qu域yu
，再zai通tong過guo碼ma垛duo機ji把ba料liao盤pan送song到dao旋xuan轉zhuan傳chuan送song帶dai上shang。

第di一yi台tai機ji器qi人ren從cong傳chuan送song帶dai取qu出chu毛mao坯pi將jiang其qi放fang置zhi到dao第di一yi台tai數shu控kong設she備bei內nei進jin行xing加jia工gong，完wan畢bi後hou機ji器qi人ren將jiang材cai料liao取qu出chu
，同tong時shi放fang入ru未wei加jia工gong產chan品pin，把ba第di一yi道dao工gong序xu加jia工gong完wan的de產chan品pin放fang入ru自zi動dong測ce量liang儀yi上shang進jin行xing測ce量liang，合he格ge產chan品pin放fang入ru下xia一yi工gong序xu，不bu合he格ge產chan品pin被bei放fang入ru不bu合he格ge區qu，同tong時shi，測ce量liang儀yi將jiang測ce量liang結jie果guo告gao知zhi數shu控kong機ji床chuang，進jin行xing磨mo耗hao誤wu差cha補bu償chang。後hou續xu加jia工gong按an此ci流liu程cheng進jin行xing一yi一yi傳chuan送song。

當總機通知進行產品清空時，機器人把設備加工完的產品全部取出到料道中，並告知機床加工終止，機器人進入休眠狀態。

整個生產流程分為兩個單元完成
，第一單元完成初加工
，第二單元完成深加工，便於設備維護以及新產品調試。

圖3 係統配置

4  項目實施

該項目中
，台達NC300數控係統分別布置在以下機床中：

鑽攻機床1號機的加工任務是鑽孔，兩邊工作台加工不同產品。加工中心2號機的加工任務是分度鑽孔
；銑床3號機的加工任務銑鍵槽
，左工序
；銑床4號機的加工任務是銑鍵槽，右工序；加工中心5號機的加工任務是鑽軸向孔；加工中心6號機的加工任務是鑽盤麵孔；加工中心7號機的加工任務是鑽盤麵孔。每一台機床都配置了台達NC300A-MS-A分體數控係統和8寸彩色液晶顯示屏，並搭配遠程IO單元和ASD-A2係列伺服及ASD-S係列主伺服。

項目的實施過程中，台達的數控係統起到了極為重要的作用。首先
，根據生產線的邏輯流程規劃
，台達NC300數控係統通過PLC邏(luo)輯(ji)編(bian)程(cheng)，實(shi)現(xian)了(le)機(ji)器(qi)人(ren)與(yu)總(zong)機(ji)之(zhi)間(jian)的(de)信(xin)號(hao)交(jiao)換(huan)，可(ke)實(shi)時(shi)反(fan)饋(kui)係(xi)統(tong)的(de)加(jia)工(gong)狀(zhuang)態(tai)和(he)產(chan)品(pin)的(de)加(jia)工(gong)數(shu)據(ju)，便(bian)於(yu)總(zong)機(ji)統(tong)一(yi)管(guan)理(li)。其(qi)次(ci)，台(tai)達(da)通(tong)過(guo)強(qiang)大(da)的(de)A2伺服直接輸出模擬電壓，並將數據傳送到總機，工程師可以根據需要了解機床的運行數據
，如數控係統主軸轉速和進給速度等。

刀具的工作狀態直接影響加工精度及產品質量。所以

，加工時，刀具的管理至關重要。台達NC300數控係統通過二次開發界麵

，為客戶定製了刀具壽命管理及斷刀保護功能，使客戶及時地了解刀具的使用狀態。

台達的數控係統進一步優化了PLC設計
，設置了一係列安全保護功能
，確保生產線可以安全可靠生產。而對於加工程序處理
，台達通過ETHERNET網絡由總機統一管理。

此ci外wai
，台tai達da數shu控kong係xi統tong通tong過guo自zi帶dai的de伺si服fu自zi動dong調tiao整zheng功gong能neng，以yi及ji有you效xiao的de增zeng益yi調tiao整zheng工gong具ju
，對dui機ji床chuang性xing能neng及ji加jia工gong產chan品pin的de光guang潔jie度du進jin行xing控kong製zhi，使shi其qi達da到dao最zui佳jia控kong製zhi特te性xing，同tong時shi，求qiu取qu控kong製zhi回hui路lu中zhong慣guan量liang數shu值zhi、daikuanhezengyizhi，jiangxiangguandezengyicanshuzidongsuanchubingqiechuanrusifufangdaqizhong，shisifuxitongfahuizuidaxiaoneng，bingtongguogongzhenyizhigongneng
，duijitaichanpindegongzhendianjinxingzidongbuzhuolvbochuli
，shijitaiyunxinggengjiapingwen。

shukongxitongdeshishijiankonggongnenghefangbianweihudetexingzaishengchanxiandeyunxingzhongyeshifeichangzhongyaode。kuaisudeweihukejianshaoshengchanxiantingjishijian，jianshaotingjidailaidesunshi；通過係統監視功能，工程師可隨時查看伺服運行狀況及負載情況
；係統的診斷功能可對外部控製動作進行診斷判別，方便工程師快速查找故障問題。

圖4 電櫃箱I/O布局

5  結束語

在zai該gai項xiang目mu中zhong，工gong業ye機ji器qi人ren替ti代dai了le高gao強qiang度du的de人ren工gong操cao作zuo
，而er高gao性xing能neng的de控kong製zhi係xi統tong使shi無wu人ren車che間jian成cheng為wei了le現xian實shi，這zhe樣yang不bu僅jin簡jian化hua了le生sheng產chan結jie構gou，企qi業ye還hai通tong過guo自zi動dong化hua的de管guan理li流liu程cheng，將jiang生sheng產chan效xiao率lv大da幅fu提ti高gao。台tai達da以yi高gao性xing價jia比bi的deCNC產品贏得該生產線所用的多套數控係統訂單，產品運行的穩定性得到了客戶的認可，同時，台達CNC總線式控製、係統的高速響應等特點在自動化生產線上得到了驗證。

作者簡介：

陳學昂
，男，1985年出生，畢業於濰坊職業學院數控技術及應用專業，工程師職稱，目前在中達電通股份有限公司機床行業處擔任數控技術支持與推廣。