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大型轧辊磨床的另一种解决方案

大型轧辊磨床的另一种解决方案

一、 概述
大型轧辊磨床广泛应用于冶金、铝加工、造纸、塑料等行业,可磨削圆柱形平辊,中高(凹)曲线磨削和任意曲线,锥面磨削,可以磨削水泥辊,也可以磨削钢辊和铸铁辊。采用Trio 数字运动控制器ME309 可以控制三个伺服轴,即砂轮架Z 轴、中高机构U 轴、拖板X轴。能够实现任意曲线的运动控制,很方便地控制轧辊磨床的磨削曲线。通过RS485 连接触摸屏进行数据交互,设置和显示相关的图形和参数,实现了人机对话。通过输入/输出点控制外部逻辑控制。由于采用了世界一流的轧辊磨床制造技术,产品性能和加工精度均达到了世界先进水平。
二、 控制原理框图


三、 控制系统中元器件的功能及其描述
1、控制器
控制器采用英国 Trio 的数字运动控制器ME309,该控制器是一款经济型的控制器,可以采用以太网接口与计算机进行编程或者进行二次开发。可以与触摸屏连接通过ModBus 协议进行数据交互。该控制器可以根据设备所需要的函数曲线编写运动程序。该控制器带有输入/输出点可以控制外部普通电机的开启/关闭以及面板上操作按钮。在这个设备中,我们控制托板移动、砂轮移动和中高移动三个伺服电机,另外通过模拟量输出信号控制砂轮和工件变频电机。
2、伺服电机
伺服电机采用 Motec 伺服电机SEM 系列5Kw,2Kw 和1.5Kw 分别控制托板移动、砂轮移动和中高移动。
3、触摸屏
触摸屏选用斯美特的 10.4 寸TST 的彩色触摸屏。
4、变频器
变频器选用 Motec 变频器22Kw。
四、编程
在多数轧钢厂,要求轧辊表面为一正弦曲线。如轧辊长度为变量VR(2),中高量为变量VR(1),以下简单的编程就能满足正弦曲线的磨削:
下面这段程序就是计算并执行电子凸轮功能(砂轮轴)FOR i =0 to 7200
TABLE(i, SIN(i*PI/7200)) ‘此循环做数组表NEXT iREPEAT
CAMBOX(0,7200,VR(1),VR(2),1) ‘0 轴跟随1 轴做正旋曲线运动UNTIL FALSE
以上公式实现的曲线如下图所示:


两轴运动轨迹图
图中蓝线表示主轴的速度轨迹,红线表示砂轮轴的位置运动轨迹。以下是我们在客户使用现场拍摄的一张轧辊磨床实物图片。图中左方的金属辊子就是要被磨削的工件。紧挨着该辊子的就是砂轮。整个机器操作可以通过操作面板上的按钮和人机界面实现。
轧辊磨床工作示意图

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