MS500柔性制造系统之回转交换系统

1、MS500 柔性制造系统之回转交换系统【摘要】本文分析 FMS500 柔性制造系统中回转交换系 统运动特点、工作特点、主要技术指标和主控制系统 HNC-210B。在随行小车中控制中，采用链条传动，利用电机 抱闸制动技术、变频控制技术以达到随行小车准停。回转控 制系统中交流变频调速性能特点和总体方案参数设置。机械 和电气控制结合，实现了系统的快速制动和随行小车准停， 达到FMS500柔性制造系统中回转交换的控制要求。【关键词】FMS500柔性制造系统；电机抱闸制动；变 频调速；随行小车准停一、概述 柔性制造系统是一个由一组数控机床和其他自动化装 备组合在一起，由计算机信息控制系统和物料自动储运系

2、统 有机结合的整体。 它由加工、 物流、信息流三个子系统组成。由于柔性制造系统能够以极快的速度对市场需求进行 响应，而且能够极大地提高生产效率，节约生产成本，因此 它在汽车、飞机、船舶、模具等现代制造业中有着非常广泛 的应用。柔性制造系统涉及到多门学科种类，如数控技术、控制 工程以及先进电子制造等等。柔性制造系统在机械的主功能、 动力功能、信息功能和控制功能基础上引进微电子技术并将 机械装置与电子装置用相关软件有机结合起来。随着微电子 技术、传感器技术、精密机械技术、自动控制技术以及微型 计算机技术、人工智能技术等新技术的发展，以数控技术为 主体的柔性制造系统正向智能化方向发展，同时它的应用也

3、 会带动各个基础学科不断向前发展。柔性制造系统的复杂性对工程技术人员的知识结构提 出更新更高的要求。现代化的技术更需要现代化的人才来掌 握和开发它，通过柔性线的实习，可以开阔学生的视野，培 养学生的创造性，激发他们的学习兴趣。包括立式加工中心单元、卧式加工中心单元、回转交换 系统三个部分组成。二、柔性线回转系统介绍1.回转控制系统说明柔性线回转交换系统主要由环形输送装置、直线输送装 置、随行小车、定位装置、气动系统等部分组成。（ 1）环形输送装置环形输送装置是柔性线随行小车进行回转运动的主要 支撑部件，具有较高的刚性，整体采用钢结构焊接而成，内 部加满支撑筋板，保证了小车运行的平稳性。（ 2）

4、直线输送装置直线输送装置是负责将随行工作台输送到两台加工中 心的重要运动部件，采用高刚性焊接件加工而成，内部有横 向和纵向加强筋，并与机床直接连接，保证了输送随行工作 台的运行直线度和定位精度。（ 3）随行小车 随行小车是负责承载随行工作台，并将随行工作台输送 到柔性制造系统的各个工位，随行小车在环形输送装置上回 转运行，五个小车在环形线上成均匀分布。随行小车主体由 优质铸铁铸造加工而成，保证了整体刚性和运行时的平稳性。（ 4）小车定位装置 小车定位装置采用气缸带动定位插销，根据小车运行状 态，对小车进行定位或者松开，根据磁性开关判断是否锁紧 和松开到位。定位装置采用亚德客标准气缸和优质铸铁底

5、座，强度高， 运行平稳，定位精度高，响应灵敏。三、回转控制系统电气控制1.回转控制系统电气控制环形输送装置有一台型号为： YEJ132M-4-B5 的三相异步 电动机（带有制动装置）直线输送装置有两台型号为：丫90S-4的三相异步电动机回转控制系统。2.环形输送装置电机制动控制通过HNC-210B开放式PLC程序控制，当随行小车运行至三号工位电机停止， YEJ132M-4-B5的三相异步电动机带有制动，制动控制的方式采用电机控制主电源接触器的常开触 点来实现。由此种控制方式控制随行小车停止，在三号工位可以进 行插销动作，但是由于电机制动延时的误差，加上回转线运 行至停止时带来的惯量，以随行小车

6、底槽中心线为准，得出 环形输送装置中五个小车在工位三停止时的数据：（cm）综合以上数据，每个小车在同一位置停车的数据不一致， 而且没有一个规律可循。这样小车每个每次到达位置不一致， 导致无法完成插销（强行插销会导致机械损坏） ，无法让小 车定位，这样随行小车就无法在直线装置上运动。四、变频调速电路设计和参数调整 综合上述数据，提出变频调速方案，在二号工位安装一 个开关，小车通过时发出信号给PLC,让PLC控制电机通过变频器减至一个很低速度，然后再三号工位处停止。说明：R、S、T对应三相 AC380V，在启动时 丫02、丫10、 Y21 同时得电，回转线额定速度运转， 在碰到减速开关后 Y02、

7、 丫10、丫20同时得电，回转线减速至多段速度 1 设定频率运转。 原来YEJ132M-4-B5的三相异步电动机带有制动更换为YEJ132M -4-B5的三相异步电动机2.变频器参数设置多段速度1频率设定为：50H Z，计算出回转线速度：综合以上参数，对两个预设速度进行调整，调整上述参 数时，整个回转线在三号工位处停车误差可以控制插销允许 的误差范围内。五、总结通过对 FMS500 柔性制造系统回转控制系统电气设计和 改进，了解学习了柔性制造系统含义，对整个柔性制造系统 的控制要求有很深感悟。对回转系统变频调速设计和改进， 使整个控制系统达到预期的要求。参考文献：1 胡泓，姚伯威 .机电一体化原理与应用 .国防工业出版 社.1999.2 吴铁才 .工厂电气控制技术 .中国劳动出版社 .3 张燕宾.SPWM变频调速应用技术M.北京：机械工业 出版社， 2003.