一、概述

大型軋輥磨床廣泛應(yīng)用于冶金、鋁加工、造紙、塑料等行業(yè)，可磨削圓柱形平輥，中高(凹)曲線磨削和任意曲線，錐面磨削，可以磨削水泥輥，也可以磨削鋼輥和鑄鐵輥。采用Trio數(shù)字運(yùn)動(dòng)控制器ME309可以控制三個(gè)伺服軸，即砂輪架Z軸、中高機(jī)構(gòu)U軸、拖板X軸。能夠?qū)崿F(xiàn)任意曲線的運(yùn)動(dòng)控制，很方便地控制軋輥磨床的磨削曲線。通過RS485連接觸摸屏進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，設(shè)置和顯示相關(guān)的圖形和參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了人機(jī)對(duì)話。通過輸入/輸出點(diǎn)控制外部邏輯控制。由于采用了世界一流的軋輥磨床制造技術(shù)，產(chǎn)品性能和加工精度均達(dá)到了世界先進(jìn)水平。

二、控制原理框圖

三、控制系統(tǒng)中元器件的功能及其描述

1、控制器

      控制器采用英國Trio的數(shù)字運(yùn)動(dòng)控制器ME309，該控制器是一款經(jīng)濟(jì)型的控制器，可以采用以太網(wǎng)接口與計(jì)算機(jī)進(jìn)行編程或者進(jìn)行二次開發(fā)。可以與觸摸屏連接通過ModBus協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。該控制器可以根據(jù)設(shè)備所需要的函數(shù)曲線編寫運(yùn)動(dòng)程序。該控制器帶有輸入/輸出點(diǎn)可以控制外部普通電機(jī)的開啟/關(guān)閉以及面板上操作按鈕。

在這個(gè)設(shè)備中，我們控制托板移動(dòng)、砂輪移動(dòng)和中高移動(dòng)三個(gè)伺服電機(jī)，另外通過模擬量輸出信號(hào)控制砂輪和工件變頻電機(jī)。

2、伺服電機(jī)

伺服電機(jī)采用Motec伺服電機(jī)SEM系列5Kw，2Kw和

1.5Kw分別控制托板移動(dòng)、砂輪移動(dòng)和中高移動(dòng)。

3、觸摸屏

觸摸屏選用斯美特的10.4寸TST的彩色觸摸屏。

4、變頻器

      變頻器選用Motec變頻器22Kw。

四、編程

在多數(shù)軋鋼廠，要求軋輥表面為一正弦曲線。如軋輥長度為變量VR(2)，中高量為變量VR(1)，以下簡(jiǎn)單的編程就能滿足正弦曲線的磨削：

下面這段程序就是計(jì)算并執(zhí)行電子凸輪功能(砂輪軸)

FOR i =0 to 7200

   TABLE(i, SIN(i＊PI/7200)) ‘此循環(huán)做數(shù)組表

NEXT i

REPEAT

CAMBOX(0,7200,VR(1),VR(2),1) ‘0軸跟隨1軸做正旋曲線運(yùn)動(dòng)

UNTIL FALSE

以上公式實(shí)現(xiàn)的曲線如下圖所示：

兩軸運(yùn)動(dòng)軌跡圖

圖中藍(lán)線表示主軸的速度軌跡，紅線表示砂輪軸的位置運(yùn)動(dòng)軌跡。

以下是我們?cè)诳蛻羰褂矛F(xiàn)場(chǎng)拍攝的一張軋輥磨床實(shí)物圖片。圖中左方的金屬輥?zhàn)泳褪且荒ハ鞯墓ぜ＞o挨著該輥?zhàn)拥木褪巧拜啞Ｕ麄€(gè)機(jī)器操作可以通過操作面板上的按鈕和人機(jī)界面實(shí)現(xiàn)。

                             軋輥磨床工作示意圖