Anwendung von Mitsubishi-Bewegungssteuerungen in kleinen Walzgeschmiede-Förderanlagen
2026-02-21 12:30:18··#1
1. Überblick: Walzenschmiede-Förderanlagen finden breite Anwendung in der Schmiedeindustrie. Diese Anlagen bestehen aus einer Walzenschmiedemaschine und einem Roboterförderer und ersetzen das traditionelle Freiformschmieden mit manueller Zuführung. Walzenschmiede-Förderanlagen verbessern den Automatisierungsgrad, erhöhen die Produktqualität und -präzision, reduzieren die körperliche Belastung der Mitarbeiter und senken die Kosten. Dieser Artikel beschreibt eine in einem Hardware-Werk eingesetzte Walzenschmiede-Förderanlage. 2. Aufbau der Walzenschmiede-Förderanlage: Die Walzenschmiede-Förderanlage besteht aus einer Walzenschmiedemaschine und einem Roboterförderer. Die Walzenschmiedemaschine umfasst Ober- und Unterdruckwalzen sowie eine Matrize. Die Matrize ist auf den Ober- und Unterdruckwalzen befestigt und wird von diesen angetrieben, um den Schmiededruck auf das Produkt zu erzeugen. Zwei 15-kW-Servomotoren drehen die Walzen gleichzeitig, um ein synchrones Walzen der Matrize zu gewährleisten. Der Roboterförderer besteht aus einer Roboterarm-Drehachse, einer X-Achsen-Zuführachse, einer Y-Achsen-Stationsbewegungsachse, einer Chassis-Drehachse und Positionssensoren. Details siehe Abbildung 1. 3. Prozessablauf Die Walzenschmiedemaschine wird von zwei Motoren des Typs MR-J2S-15K B4 und HA-LFS15K14 angetrieben. Die oberen und unteren Druckwalzen starten gleichzeitig und bleiben synchron. Die Roboterarm-Förderanlage wird hauptsächlich von vier Einheiten des Typs MR-J2S-700B und HC-SFS702 angetrieben. Der Start der oberen und unteren Druckwalzen wird durch die Erfassung der Zuführposition der X-Achse, das Klemmsignal des mechanischen Greifers und das Nullpositionssignal der Druckwalzen ausgelöst. Nachdem jede Station eine Umdrehung absolviert und zur Ausgangsposition zurückgekehrt ist, ist der Servo der X-Achse während der Drehung der Druckwalzen ausgeschaltet, und die Walzen befinden sich im Freilauf. Sobald das Signal zur Erfassung des Freilaufs aktiviert ist (das Signal zur Zuführposition wird getrennt), wird der Servo der X-Achse eingeschaltet, die Y-Achse startet, und die Walzen bewegen sich von der ersten zur zweiten Station. Das Signal zur Erfassung der zweiten Station wird aktiviert, und der mechanische Greifer dreht sich um einen bestimmten Winkel. Anschließend startet die X-Achse und fährt schnell zur zweiten Station. Das Positionserkennungssignal wird aktiviert, der X-Achsen-Servo ist ausgeschaltet und die Walzen befinden sich im Leerlauf. Die oberen und unteren Druckwalzen starten erneut. Dieser Vorgang wird für die dritte und vierte Station der Walzenformung wiederholt. Nach Abschluss der vier Stationen kehrt die Y-Achse zur ersten Station zurück, der mechanische Greifer dreht sich in seine Ausgangsposition zurück, das Chassis dreht sich um einen bestimmten Winkel, das Rotationspositionserkennungssignal wird aktiviert, der mechanische Greifer löst sich und das geformte Produkt wird dem Förderband zugeführt. Nach dem Lösen des mechanischen Greifers dreht sich die Chassis-Drehwelle um einen bestimmten Winkel weiter. Sobald die Drehung die Zielposition erreicht, wird die zweite Erkennung aktiviert und das automatische Zuführungssystem startet die Zuführung. Nach Aktivierung der Materialerkennung spannt sich der mechanische Greifer; das Klemmsignal wird aktiviert und die Chassis-Drehwelle dreht sich in ihre Ausgangsposition zurück, wodurch der Zyklus neu gestartet wird. 4. Steuerungssystem Das gesamte Steuerungssystem besteht aus 6 Achsen. Die Druckwalzenwellen verfügen über eine relativ hohe Leistung. Im Hinblick auf Leistung und Stabilität wählten wir zwei MR-J2S-15KB4- und HA-LFS15K14-Einheiten für den Antrieb der oberen und unteren Druckwalzen sowie vier MR-J2S-700B- und HC-SFS702-Einheiten für den Antrieb der Förderbandstruktur des Roboterarms. Das Steuerungssystem verwendet ein Multi-CPU-System: Q02CPU + Q172CPUN. Der Q172CPUN kann bis zu 8 Achsen steuern und ist einfach und komfortabel zu programmieren. Er ist über einen SSCNET-Bus mit dem Servoverstärker verbunden, was Komfort und Zuverlässigkeit gewährleistet. Details siehe Abbildung 2: 5. Liste der Haupt-Ein-/Ausgangssignale (siehe Tabelle 1)6. Motion-SFC-Programm Das Motion-SFC-Programm (einschließlich Systemparametereinstellungen usw.) wurde mit MT Developer erstellt. Das gesamte Programm ist in drei Teile gegliedert: Hauptprogramm, Automatikbetrieb und manueller Betrieb. Das SFC-Programm arbeitet im Automatikbetrieb und nutzt externe Eingangssignale als Trigger zum Starten des Servoprogramms. In den Einstellungen des Multi-CPU-Systems werden zwei CPUs ausgewählt, und die Aktualisierungsadresse wird automatisch aktualisiert, wodurch die Adressierung entfällt. Das Servosystem verwendet Impulseinheiten. Das Programmablaufdiagramm ist in Abbildung 3 dargestellt. Die Einstellungen des Multi-CPU-Systems sind in Abbildung 4 dargestellt: CPU-Einstellungen Q02: Abbildung 4-1; CPU-Einstellungen Q172: Abbildung 4-2 . 7. Fazit: Dieses Steuerungssystem verwendet das leistungsstarke Motion-CPU-System von Mitsubishi. Durch die Verwendung von serieller Hochgeschwindigkeitskommunikation können der Motion-Controller und der Servoverstärker schnell verbunden werden, was die Verkabelung vereinfacht. Die Software vermeidet umständliche Parametereinstellungen und Steuerungsprogramme und nutzt das Motion-SFC-Programm zur Realisierung komplexer Servosteuerungen.