台达电气控制综合解决方案在YC1单曲轴冲床上的应用

项目背景

冲床即冲压式机械压力机，是一种常见的冷冲压设备，主要使用曲轴连杆或肘杆机构、凸轮机构、螺杆机构传动，通过对金属坯件施加强大的压力使其发生变形和断裂来进行压力加工的机床。因其具有生产平稳、工作精度高、操作条件好、生产效率高，易于实现机械化、自动化等特点，广泛应用于汽车、船舶等工业场合。

针对某企业YC1单曲轴冲床的控制传动要求，台达提供包含标准型可编程控制器（PLC）DVP-ES2系列、人机界面DOP-B07S411及卷绕拉丝专用型变频器VFD-B-W系列在内的电气控制综合解决方案，有效保证冲床各项技术参数的实现，确保高速冲压的精度和安全。电气控制系统架构如图1所示。

项目方案

YC1单曲轴冲车床曲轴滑块机构由曲轴、连杆和滑块等零件组成。上模装在滑块上，下模装在工作台上，当材料放在上下模之间时，即能进行冲裁或其他变形工艺，制成工件。由于工艺操作的需要，滑块时而运动，时而停止；压力机在整个工作周期内进行工艺操作的时间很短，即有负荷的工作时间很短，大部分时间为无负荷的空程；为了使电动机的负荷均匀，有效地利用能量，因此装有飞轮面对这样的控制要求,台达提供完整的电气控制综合解决方案,成功解决客户问题。

通过应用变频器进行冲压速度的控制是冲床设备中常见的一种使用方式，重点在于选择一款适合冲床设备的变频器产品。台达卷绕拉丝专用型变频器VFD-B-W系列具备稳健的卷绕功能数学模型和高精度的速度闭环控制，收放卷参数设置简单方便，能够应对冲床控制的各种要求。

此外， YC1单曲轴冲床通常采用凸轮控制器来控制设备运转角度。凸轮控制器是一款专业角度控制器，能够将设备曲轴所处的角度进行数字化控制，并可以根据线体工艺需求，任意设定角度信号，最主要优势是程序编写与设置方便，但设备成本较高。

台达控制解决方案中，采用增量式编码器配合凸轮控制,利用台达标准型可编程控制器（PLC）DVP-ES2系列的高速脉冲计数器进行角度计算，将编码器的脉冲数转换到凸轮角度，再通过台达人机界面DOP-B07S411通讯设定凸轮角度。

图1 电气控制系统架构图

项目总结

本方案采用全套台达电气控制系统的设计，从图纸设计、电柜配线再到设备现场调试，不仅解决客户前期在凸轮控制器上的束缚，降低电气成本，更为重要的是将客户的电气控制系统进行全面升级，提升产品质量与品牌效应。