三菱运动控制器在小型辊锻传送系统中的应用

一 概述

辊锻传送系统是锻造行业应用较多的系统。该系统由辊锻机，机械手传送机构组成，替代传统的自由锻，人工送料系统。辊锻传送系统提高了自动化水平，提高产品质量精度，降低了工人劳动强度，节约成本。本文介绍的辊锻传送系统应用于某五金厂。

二 辊锻传送系统结构

辊锻传送系统由辊锻机，机械手传送机构组成。其中，辊锻机由上下两个压轮，模具组成。模具固定在上下两个压轮上，由滚轮带动实现对产品的锻压。滚轮由两台15K伺服电机同时转动实现模具同步滚压。机械手传送机构由机械爪转动轴，X方向送料轴，Y方向工位移动轴，底盘旋转轴以及部分定位传感器组成。具体如下图：

三 控制流程

辊锻机由两台MR-J2S-15K B4及HA-LFS15K14驱动。上下压辊同时启动，保持同步；机械手传送结构主要由四台MR-J2S-700B及HC-SFS702驱动。上下压辊启动由X轴方向送料到位检测，机械瓜夹紧信号及压辊零位信号启动。每工位转动一圈，回到原点，压辊转动过程中X轴伺服OFF，处于自由滑动状态，自由滑动到位一检测信号接通（送料到位信号断开）后，X轴伺服ON，Y轴启动，由第一工位运动至第二工位，二工位检测信号接通，机械爪旋转轴旋转一定角度后，X轴启动快速行进至二工位，到位检测信号接通，X轴伺服OFF，处于自由状态，上下压辊启动。如此，进行三工位，四工位辊压成型。四个工位结束后，Y轴返回一工位，机械瓜旋转轴返回原角度；底盘旋转轴转动一定角度，旋转到位检测一接通，机械爪松开，成型产品被送入传送带。机械爪松开后，底盘旋转轴继续旋转一定角度，旋转到位检测二接通，自动送料系统开始送料，有料检测接通后，机械爪抓紧；夹紧信号接通，底盘旋转轴旋转至原始位置，周期工作开始。

四 控制系统

整个控制系统由6轴组成，压辊轴功率较大；从性能稳定性考虑，我们选用两台MR-J2S-15KB4及HA-LFS15K14驱动上下压辊；四台MR-J2S-700B及HC-SFS702驱动机械手传送结构。控制系统选用多CPU系统：Q02CPU+Q172CPUN，Q172CPUN最多可以控制8轴，编程方便简单。用SSCNET总线与伺服放大器进行连接，方便可靠。具体参见下图：


五 主要输入输出信号列表



六 运动SFC程序

运动SFC程序（包括系统参数的设置等）采用MT Developer编写，整个程序分为主程序，自动运行，手动运行三部分。SFC程序采用自动运行方式，用外部输入信号作为触发器来启动伺服程序。多CPU 系统设置时选择2个CPU，刷新地址采用自动刷新，不必设置地址；伺服单位系统选用脉冲单位。 程序工步流程图如下：


多CPU系统设置参考如下：

Q02CPU设置：



Q172CPUN设置：



结束语

本控制系统采用三菱性能优良的运动CPU系统，通过使用高速串行通信方式，运动控制器和伺服放大器之间可以快速连接，简化接线。软件避开烦琐的参数设置及控制程序，采用运动SFC程序，实现复杂的伺服控制。