RTEX在全自动铝条折弯机上的应用
- 关键词：松下,折弯机,MC运动控制器,RTEX总线,中空玻璃
- 摘要：全自动铝条折弯机归属于玻璃加工行业，主要用于真空玻璃外侧密封铝条的生产。近年来随着对建筑环保要求的提高，中空玻璃市场需求不断扩大。
摘要
全自动铝条折弯机归属于玻璃加工行业，主要用于真空玻璃外侧密封铝条的生产。近年来随着对建筑环保要求的提高，中空玻璃市场需求不断扩大。
本文分析了铝条折弯机设备组成和工艺流程，构建以和利时MC运动控制器+RTEX总线系统+松下A6N交流伺服系统为核心的铝条全自动折弯机控制系统，实现上料、接料、进给、折弯等全过程的自动化生产，提高了生产效率和折弯质量。
关键词：折弯机、MC运动控制器、RTEX总线、中空玻璃
国内高端铝条折弯机市场一直都被国外品牌所垄断，国内铝条的加工主要以手动折弯和铝条拼接方式为主。手动折弯存在铝条刚度差、四角漏气、生产效率低下等问题，使用的折弯机存在铝条精度不足、折角不美观等问题。因此，铝条自动折弯机的国产化，尤其是控制系统国产化已迫在眉睫。
设备组成与工艺流程
铝条折弯机的设备组成：
该设备本体由机身机架、铝框背板、自动接料装置、步进给料机构、折弯机构、自动断料机构、电气控制系统、动力控制系统、控制箱及触摸屏人机界面等结构组成。
铝条全自动折弯机设备组成图
自动接料装置：
由接头定位部件和铝条定位部件组成，当铝条尾部到达信号发出时，接料系统会自动定位铝条尾部，等待下一条铝条的自动续接。
步进给料机构：当控制系统发出步进长度信号时，由该系统执行给料。
折弯机构：折弯机构的折弯角度可以精确调节和控制。
自动断料机构：
当初始上料或一个框折弯完成时，断料机构会自动切断铝条。
自动断料机构：
当初始上料或一个框折弯完成时，断料机构会自动切断铝条。
电气控制系统：
电气控制系统是整个设备的核心部分，设备的控制软件安装在MC运动控制器中。所有的控制指令、运算工作、输入输出信号、系统状态监视，以及与操作人员的信息交流均由该部分完成。
该系统采用松下支持RTEX总线的A6N伺服及电机。RTEX具有极高的性价比，采用RTEX总线控制系统后，客户在不增加电机成本的情况下，大幅降低了配线安装工作。100M的网络带宽和RTEX优异的稳定特性，确保了MC1002R与系统各个A6N伺服驱动器之间的控制周期能够达到0.5ms，从而大幅提高了客户机器的控制精度。
动力控制系统：
由数个气动电磁阀、相应气路、众多气动元件，以及控制信号回路组成气动动力系统，负责完成设备复杂的程控动作。
触摸屏软件界面：
操作人员对设备的使用、所需要的大量的数据输入，以及操作人员需要了解的设备运行的信息，均通过触摸屏来完成。
铝条折弯的工艺流程
设备上电后，通过触摸屏输入铝框图形参数，踩下脚踏开关设备开始运行，控制系统通过判断原料位置选择自动上料流程还是直接进入自动折弯流程，并自动判断当前原料的余料接头位置是否出现在禁折区。步进给料系统将由控制系统计算后的料长精确的给进至折弯刀头，由折弯系统完成需要的折弯形状。
重复以上两步，直至完成整个铝框成形流程。
在铝框折弯过程中，随时会出现当前加工的铝条即将用完的情况，通过系统自动判断可使后续铝条自动续接至当前铝条尾部，不中断当前铝条的成形工作。
控制方案
控制器选用和利时MC1002R，是专用于运动控制的可编程控制器，一般用作单台复杂运动机械设备的控制核心。MC1002R支持RTEX总线控制系统，可以连接多达32轴的松下A6N伺服。
MC具有高精度64位运动解算，双核ARM Cortex-A9 CPU，667M主频控制器采用ARM Cortex-A9 CPU、667M主频；运算采用64位双精度浮点数进行运算，确保运算精度。
MC1002R运动控制器
设备由触摸屏、MC运动控制器和伺服系统组合成一个开放式运动控制系统，根据折弯工艺要求由MC运动控制器对各个输出点、伺服单元进行控制，送料伺服单元收到命令后驱动伺服电机进行送料，实现铝条折弯机的运动控制和逻辑控制。控制流程如右图
控制流程图
实现的功能及效果
经过实际运行效果得出，此控制系统实现的功能如下：
弯角速度自动调节
铝条自动连接，矩形框接头智能避让;
有独特的自动接料装置，接料工作稳定，对连续工作无任何影响；
自动断料，断口毛刺微小且易清除，不影响下道工序和美观;
加热功能，可以用于暖边条折弯，且暖边折弯每个折弯角部采用独立的加热控制，保证折弯质量；
打孔功能，打孔配置可在折弯时在间隔框上加工充气孔,用以中空玻璃加工完毕后人工充氩气工作；喷码功能。
综上所述，全自动铝条折弯机在现代中空玻璃加工生产中有着极其重要的作用和良好的发展前景。基于和利时MC运动控制器及RTEX总线控制的全自动铝条折弯机控制系统实现了铝条折弯成型工艺控制, 具有精度高（±1mm以内）、铝框插接缝少、折角处气密性好、速度快、自动化程度高、稳定性高、易于加工者操作等优点，在促进我国中空玻璃行业铝条折弯装备的技术进步、实现铝条折弯机的国产化方面，迈出了重要的一步。
