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英威騰Goodrive20變頻器+DA200伺服在數控六面鉆上的應用
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一、項目背景

近年來,國內家居裝修需求巨大,這也進一步推進了家具生產設備的質量和效率提升。日常,家具的生產制造環節主要設備包括:原木加工機械——旋切機,板材生產和加工機械——封邊機、電子鋸、開料機,以及家具制造機械——數控五面鉆、六面鉆等。

二、機械原理

數控六面鉆的主要工作原理是,編程技術人員將待加工板材的圖紙轉換成NC程序傳入運動控制系統,控制上下刀庫和主軸以及各個進給軸伺服運行。

1) 主軸:上下兩個主軸,由變頻器配DMA電主軸,最高轉速為24000r/min,主要用于板材上下面的開槽鉆孔銑圓以及各種不同形狀。

2) 刀庫分上下兩個:上刀庫裝載不同規格的刀具,主要用于上平面和前后左右四個垂直面的切削、鉆孔、開槽。下刀庫和上刀庫有所不同,只有下平面的不同規格的刀具,主要用于下平面的切削、鉆孔、開槽。上下兩個刀庫的每個刀位都有獨立的氣缸來進行刀具的伸出和退回。

3) 進給軸:分為X1、X2、Y1、Y2、Z1、Z2和U軸。其中X1和X2為夾板軸同時也是X坐標方向進給軸,作用是將待加工板材夾緊,可以同步運行也可分開運行。Y1和Y2為上下主軸和刀庫的Y坐標方向水平軸,Z1和Z2為Z坐標上下主軸和刀庫的垂直軸。Y1、Y2、Z1、Z2主要帶動上下主軸和刀庫進行左右水平和上下垂直的進給運行。U軸則為X1和X2輔助軸以輔助X1、X2固定板材。

三、客戶需求

在家具制造方面,由于老式五面鉆的生產效率已經不能滿足制造需求,而數控六面鉆則因具有可以一次性裝夾,并解決板材六個面的打孔工藝的特點,其市場占有率正在進一步擴大。

目前,在廣東某客戶現場,其要求數控六面鉆可以高效、穩定、精準運行,使用英威騰GD20變頻器和DA200伺服無論在響應性,運行速度和加工精度都非常好,該客戶已經大批量使用。

四、英威騰解決方案

4.1 方案介紹:

英威騰數控六面鉆方案包含:EtherCAT總線系統+英威騰DA200 系列高性能伺服(EtherCAT總線型)+英威騰GD20系列變頻器。

4.2 方案系統圖


4.3 方案配置表

產品類別

產品系列

用量

品牌

工藝段及說明

HMI

DELL

1

DELL

PC顯示屏23

PLC

CX5140-0100

1

倍福

DI、D0模塊

伺服

DA200

7

INVT

進給軸:750WX1,X2,Z2),3臺。1.5KWZ1,Y2),2臺。3KWY1),1臺。

輔助軸:750WU),1臺。

變頻器

GD20

2

INVT

主軸:4KW


4.4 方案優勢

1) 優異的通訊方式:英威騰DA200系列伺服使用標準EtherCAT總線CiA402通訊,可以對接市場上主流的EtherCAT總線系統。各軸同步時間1ms。

2) 優異的性能:速度響應高達2kHZ,大幅度提高處理速度,響應性好,剛性高,縮短整定時間,運行平穩。最大限度發揮高端機械性能。

3) 出色的定位精度:配套23位高分辨率編碼器,定位更精準,低速加工更平穩,加工表面更光潔,絕對值編碼器,斷電馬達位置原點不丟失。

4) 較高的工作效率:運行速度快,最高90m/min。

5) 方便維護 : 接線少,故障易排查。

五、現場應用視頻

六、總結

使用了英威騰解決方案的數控六面鉆,操作簡單、速度快、精度高,生產速度比較傳統設備提高50%以上,客戶加工效率以及加工精度大幅度提升。

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