摘  要：本文通過概念設計和功能設計描述了基於台達數控係統的三維彎管機解決方案級別設計技術。對於數控三維彎管機原理、功能、界麵、工藝等均有涉及。

關鍵詞：中達電通數控係統 台達伺服  三維彎管

1 引言
    在工業經濟快速發展的上世紀90年代後以來，基礎設施建設廠房、設備、交(jiao)通(tong)設(she)施(shi)需(xu)求(qiu)急(ji)劇(ju)增(zeng)加(jia)
，各(ge)種(zhong)金(jin)屬(shu)管(guan)的(de)需(xu)求(qiu)已(yi)遠(yuan)遠(yuan)不(bu)能(neng)滿(man)足(zu)，許(xu)多(duo)金(jin)屬(shu)管(guan)的(de)形(xing)狀(zhuang)要(yao)求(qiu)也(ye)不(bu)斷(duan)複(fu)雜(za)化(hua)
，從(cong)而(er)催(cui)生(sheng)了(le)彎(wan)管(guan)機(ji)係(xi)統(tong)設(she)計(ji)和(he)開(kai)發(fa)。傳(chuan)統(tong)的(de)二(er)維(wei)式(shi)的(de)彎(wan)管(guan)機(ji)已(yi)無(wu)法(fa)滿(man)足(zu)複(fu)雜(za)的(de)工(gong)業(ye)需(xu)要(yao)。三(san)維(wei)彎(wan)管(guan)機(ji)正(zheng)是(shi)在(zai)這(zhe)一(yi)背(bei)景(jing)下(xia)逐(zhu)漸(jian)開(kai)發(fa)成(cheng)熟(shu)。可(ke)程(cheng)序(xu)設(she)計(ji)控(kong)製(zhi)器(qi)（PLC）在(zai)彎(wan)管(guan)機(ji)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)中(zhong)的(de)應(ying)用(yong)給(gei)複(fu)雜(za)要(yao)求(qiu)的(de)彎(wan)管(guan)係(xi)統(tong)提(ti)供(gong)技(ji)術(shu)保(bao)證(zheng)。到(dao)現(xian)在(zai)由(you)於(yu)國(guo)內(nei)空(kong)調(tiao)，汽(qi)車(che)等(deng)行(xing)業(ye)的(de)興(xing)起(qi)對(dui)於(yu)彎(wan)管(guan)機(ji)的(de)需(xu)求(qiu)由(you)量(liang)到(dao)質(zhi)的(de)轉(zhuan)變(bian)，所(suo)以(yi)同(tong)樣(yang)催(cui)生(sheng)了(le)彎(wan)管(guan)機(ji)技(ji)術(shu)的(de)飛(fei)躍(yue)，數(shu)控(kong)技(ji)術(shu)終(zhong)於(yu)引(yin)入(ru)到(dao)了(le)彎(wan)管(guan)機(ji)行(xing)業(ye)，數(shu)控(kong)的(de)介(jie)入(ru)是(shi)彎(wan)管(guan)行(xing)業(ye)的(de)一(yi)次(ci)技(ji)術(shu)革(ge)命(ming)，不(bu)管(guan)從(cong)彎(wan)管(guan)速(su)度(du)、精度上都是具有相當的優勢。台達作為行業的領軍者率先利用產品的優勢以及中達電通的整合技術銷售給行業帶了更強的生命力。

    基於台達數控係統的三維彎管機架構設計如圖1所示。自動三維彎管機控製係統主要由中達通用型數控係統H4C-3、ASD-A 400W、200W和2KW伺服驅動器組成。400W伺服用於驅動小車進行送料即長度進給，200W伺服用於旋轉角度控製，2KW伺服用於彎頭的彎曲角度控製，外加一係列電磁閥配合機台外部輔助動作。利用中達電通的數控係統畫麵自由規劃
，PLC程序的編寫，以及豐富的MACRO指令，全閉環高響應的電控配置已經達到了行業的高水平應用。

    中達電通數控係統功能特色，為數控彎管機係統的開發提供了開放平台：

（1）              內含INTERNAL PLC 功能。

（2）              用 320×240 的 LCD 可自行規劃顯示的畫麵內容。並提供動態點及反白功能，

讓畫麵更靈活。

（3）        使用者可使用變量 10000 組，做加

、減、乘
、除、AND、OR...等數學運算，靈活的設計加工程序。

（4）        馬達運轉時，加減速有2種模式設定
，可隨機構而調整。在加減速方麵可設定：4 msec~1 sec。加減速也有S形及直線形可供選擇。

    彎管主副夾夾緊
、有芯進芯
、彎管、輔推彎管、慢彎進行
、主副夾退夾、伺服電機動作旋轉、退彎動作
、退芯完成等。其主要工作流程如圖2所示。
　　

    數控彎管機分手動
、全自動等多種操作方式，並可滿足有芯棒和無芯棒，有主動式送料和貫穿式送料等不同控製要求場合的特定需要,並可將操作者填寫的加工數據生成標準的G代碼程序到指定的程序號,可以節省係統運算時間,提高加工效率.可以按操作者的需要在指定的彎號進行重夾,讓加工工件的長度可以不受機台的行程限製.

    可存儲上900種產品型號，每種型號可設定不限製彎管角度參數和旋轉角度參數，可滿

足多種複雜
、多角度、不同空間的要求，並可對工作進度進行實時監控顯示。如圖3所示。

 

          圖3 工作進度實時監控

    產品公共參數的輸入後，係統會通過MACRO的運算算出其送料追隨量：

X=(2∏*R*Z/360)*W+B（其中X:  計算完成後的送料軸追隨量；R:  為圓模的半徑；Z:  為彎曲角度

；W:  拉伸係數 ；B:  補償量。）    

    因(yin)為(wei)主(zhu)動(dong)送(song)料(liao)方(fang)式(shi)下(xia)要(yao)求(qiu)彎(wan)曲(qu)動(dong)作(zuo)的(de)同(tong)時(shi)需(xu)要(yao)送(song)料(liao)軸(zhou)同(tong)時(shi)做(zuo)比(bi)較(jiao)精(jing)確(que)的(de)追(zhui)隨(sui)，這(zhe)也(ye)是(shi)此(ci)數(shu)控(kong)係(xi)統(tong)調(tiao)試(shi)的(de)關(guan)鍵(jian)，不(bu)同(tong)的(de)材(cai)料(liao)和(he)不(bu)同(tong)的(de)管(guan)徑(jing)的(de)工(gong)件(jian)其(qi)追(zhui)隨(sui)係(xi)數(shu)都(dou)不(bu)一(yi)樣(yang)



，該(gai)係(xi)數(shu)也(ye)是(shi)各(ge)機(ji)械(xie)廠(chang)家(jia)的(de)經(jing)驗(yan)，是(shi)非(fei)常(chang)珍(zhen)貴(gui)的(de)測(ce)試(shi)資(zi)料(liao)。公(gong)共(gong)參(can)數(shu)如(ru)圖(tu)4所示。

（1）人性化的界麵設計。操作者程序編寫的接口，非常人性化和簡單化

，隻需要輸入對應各彎的送料量、旋轉角度、彎曲角度
、和補償量、加工速度（各彎可以有不同的補償量和加工速度）即ji可ke。下xia圖tu中zhong每mei一yi行xing的de數shu據ju輸shu入ru代dai表biao一yi個ge彎wan的de動dong作zuo，如ru果guo需xu要yao將jiang一yi個ge彎wan的de動dong作zuo拆chai分fen，隻zhi需xu要yao輸shu入ru對dui應ying的de動dong作zuo值zhi就jiu可ke以yi。例li如ru，你ni隻zhi需xu要yao送song料liao不bu需xu要yao彎wan曲qu和he旋xuan轉zhuan，你ni就jiu可ke以yi輸shu入ru對dui應ying的de送song料liao量liangY而後麵的旋轉量B和彎曲量C都不需要輸入，其它動作同理。此編程窗口會隨著使用者輸入的程序行數而自動翻頁，因此單個工件的彎數是不受欄位數限製的
，如圖5所示。

          圖5 工藝參數管理（1）