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第52卷第2期 锻压装备与制造技术 2017年4月 V01．52No．2 CHINAMETALFORMINGEQUIPMENT＆MANUFACTURINGTECHNOLOGY Apr．2017 四辊卷板柔性加工单元控制系统的开发 王国强 (首钢长治钢铁有限公司锻压机械有限公司设计院，山西长治046011) 摘要：本文介绍了四辊卷板柔性加工单元的组成与结构，简单叙述了四辊卷板柔性加工单元的卷板工艺流程，并在此基础上阐述 了控制系统设计、硬件选型及软件编程。 关键词：柔性加工单元；卷板机；机械手；智能化 中图分类号：TG315．7+1文献标识码：B 文章编号：1672—0121(2017)02—0050—03 DOI：10．16316／j．issn．1672—0121．2017．02．015 国内卷板设备经历了从机械到液压再到数控的 发展过程。目前，其液压和自动化控制技术已取得长 足进展并日趋成熟，目前已由单机自动化发展到柔 性制造单元。为了应对快速、精密、批量化生产的需 求，研发高效、高精、安全、复合、环保、自动化、柔性 化、智能化的弯曲校正设备势在必行。 1 结构组成 数控四辊卷板柔性加工单元为一台数控卷板机 配置前段板料预处理和后段成品输送等设备，由一 图l 数控四辊卷板柔性加工单兀结构不葸图 台计算机组成的控制系统控制，组成卷板自动加工 1、上料机械手 2、板料对正装置 3、进料辊道 单元。该单元将信息流和物资流集成于CNC卷板机 4、数控卷板机 5、工件托料机械手6、卸料机械手 系统，可实现批量加工自动化，是较理想的高精度、 7、出料辊道8、液压部分 9、电器部分 高效率、高柔性的制造系统。卷板柔性加工单元主要 在实际卷制过程中，数控卷制的工件应尽量控 由上料机械手、板料对正装置、进料辊道、数控卷板 制在一个道次内完成，这样板材的弹性变形对工件 机、工件托料机械手、卸料机械手、出料辊道、液压部 的卷制过程影响最小。也就是说，数控卷板的能力应 分、电器部分等组成。数控四辊卷板柔性加工单元结 尽量控制在机器卷板能力的50％～60％以下。 构如图1所示。 3 控制系统组成 2 工艺流程 数控四辊卷板柔性加工单元采用十轴闭环控制 数控四辊卷板柔性加工单元实现了板材的上 系统，有效实现了工件制造过程的智能化、柔性化。 料、卷圆、下料完全自动化，即从上料吸盘、送料辊 道、卷板机、托料、推料、出料辊道整个柔性加工单元 ($7200)、直线位移传感器、增量式光编、变频调速器 完整工艺的一键式操作，具体工艺过程如图2所示。 等元件组成，上位机为全功能工业级平板电脑PPC一 6152A。下位机为德国西门子公司高性能PLC ($7200)。它们之间通过以太网线连接实现上、下位 收稿日期：2016—11-10；修订日期：2017一01一12 机的数据传输。直线位移传感器为卷板机前、后、下 作者简介：王国强(1973一)，男，高工，从事机床电气自动化研发设计。 E—mail：wgq7391@163．com 辊、托料装置位置反馈元件，将各工作轴的实时绝对 一50一 万方数据 王国强：四辊卷板柔性加工单元控制系统的开发