Siemens 6SL3210-1SE13-1UA0傳統(tǒng)系統(tǒng)存在的問題
對于傳統(tǒng)的激光切割控制系統(tǒng)而言,通常其采用的CNC系統(tǒng)來實現(xiàn)對切割插補的運算處理,而PLC應用于邏輯的控制,這是因為傳統(tǒng)的PLC是無法運行CNC系統(tǒng)的,它存在以下問題:
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復雜,由PC及運行其上的PCI總線嵌入式系統(tǒng)構(gòu)成;
Siemens 6SL3210-1SE13-1UA0PLC和CNC程序在兩個不同的處理器中運行,無法實現(xiàn)同步;
系統(tǒng)需要多種總線系統(tǒng),包括實時控制的內(nèi)部總線和用于邏輯和分布式I/O的總線;
的軟件系統(tǒng),無法使用通用的軟件;
B&R的CNC系統(tǒng)則是基于通用的工業(yè)PC,并通過一個100Mbps的實時以太網(wǎng)Ethernet POWERLINK來設計,運行SoftCNC軟件系統(tǒng),并可運行通用的軟件系統(tǒng)與CNC系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交互,實現(xiàn)開放的軟件互聯(lián),能夠為機器實現(xiàn)更為開放的功能集成,具有非常強的先性和高可靠性設計。
2. 基本原理介紹
以CO2激光發(fā)生器作為加工能源,利用安裝在切割機床上移動軸的光學鏡片將激光經(jīng)過多次反射引導至機床的切割頭處,激光經(jīng)過切割頭內(nèi)部的聚焦鏡片聚焦之后,將激光光束聚焦成一個直徑只有0.15左右、能量密度達百萬瓦/平方厘米的高亮度光點。
該光點在瞬間將切割材料加熱、熔化、甚至蒸發(fā)。配合切割輔助氣體的作用將融化的材料吹下,如此當切割頭按照加工程序的代碼移動時,便在板材上形成割縫,從而完成零件的切割。
3. 關鍵技術(shù)指標與功能設計
3.1性能指標
衡量激光切割系統(tǒng)的主要性能指標如下:
XY軸加工速度:120m/min
加速度=10m/S^2;
切割精度要求+/-0.1mm。
3.2 功能設計需求
激光切割的功能設計需求包括了多個方面,這些都包含了激光切割行業(yè)的一些特殊的需求,因此,也構(gòu)成了機器本身的軟件系統(tǒng)設計重點。
3.2.1激光功率控制
通常激光功率是與時間有一個累加的關系,這意味著當激光聚焦在某一個切割點上時間較長,則會帶來非常大的切割能量從而造成切割量較大,而這又同時與加工速度本身相關,對應于不同的速度則激光器需要提供相應的激光功率,而且系統(tǒng)需要考慮激光功率控制本身的響應延遲,以免出現(xiàn)激光的不足與過量能量累積造成切割的不均勻,對于很多應用于汽車、航空航天、輪船等高精度鈑金加工的設備而言,其輪廓精度要求較高,激光功率控制的效果會帶來質(zhì)量的較大差異。
如下圖為例:當切割速度太快時,就會造成激光功率聚集不足從而產(chǎn)生無法切斷,造成斜角。
SEW EURODRIVE KH47DT80K4BMG05HR HELICAL-BEVEL GEARMOTOR, RATIO 86:1, NNB
SEW-EURODRIVE SERVO MOTOR PSF412/N/EK03 PSF411NEK03
SEW-EURODRIVE Type DFT100L4TH 4 HP C-Face Motor
SeW EURODRIVE Motors R27DRE80M4BE05HR
SEW-EURODRIVE MOTOR DFT90S4 & GEARBOX R27DT90S4, 1.5HP
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SEW EURODRIVE FA47DT90S4BMG2HF DFT90S4BMG2HF 28.88:1 GEAR 1.5HP MOTOR D254651
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Sew Eurodrive Movidrive Compact MCF41A0075-5A3-4-00, 8268401
SEW MDX60A0015-5A3-4-00 EURODRIVE AC DRIVE INVERTER MCS40A0015-5A3-4-00 *UNUSED*
SEW MDX60A0015-5A3-4-00 EURODRIVE AC DRIVE INVERTER MCV40A0015-5A3-4-0T *UNUSED*