淺析BL2020數控角鋼線工作原理

荊良

摘 要：隨著科學技術的飛速發展，角鋼生產線在鐵塔加工中的應用非常廣泛，角鋼生產線作為鐵塔加工中的沖孔設備，經歷了一個不斷完善、不斷進步、不斷升級的發展過程，文章就從BL2020角鋼生產線入手，淺析角鋼線的工作原理，各參數的調整，以及一些常見故障的排除方法進行分析探討。

關鍵詞：BL2016角鋼線；CAD鐵塔放樣軟件；編碼器

1 BL2020數控角鋼線工作原理

BL2020數控角鋼生產線是由BL2016數控角鋼生產線升級換代的第二代產品，BL2020加工速度更快，國產化水平更高。BL2020數控角鋼生產線廣泛應用于電力鐵塔加工行業和通信鐵塔加工行業，自動化程度高，加工效率高，工作可靠，故障率低，大大減輕了鐵塔加工的勞動強度，BL2020數控角鋼生產線是由以日本三菱公司A系列PLC為控制核心，配置三軸PLC模塊，與X＼A＼B軸伺服一起構成位置控制環，使PLC、NC成為完整的一體，大大提高了系統的可靠性及靈活性。

全線多道工序并列在一起，輔助時間可以重合，簡化了設備運行。生產準備時間短，沖孔、剪切優化，角鋼沿一個方向運動，不作往復運動。可大幅度提高角鋼的產品質量及生產效率。

本機控制系統可以直接使用放樣軟件所生成的角鋼工件程序，這樣便可省去工件程序的編程過程，直接將放樣軟件所生成的工件程序用U盤或通過網絡拷貝到角鋼線的計算機中即可。

控制軟件隨時監控角鋼線的運行，隨時顯示加工步驟，出現故障時，屏幕上會顯示出詳細的故障原因及處理方法。

角鋼線的上位控制電腦能夠對鐵塔角鋼加工進行編程，但在批量生產中，一基鐵塔將近500個件號，這種編程方法效率低，編程過程容易出錯，編程一般采用CAD鐵塔放樣軟件進行鐵塔放樣，將鐵塔輸入電腦生成鐵塔加工程序（角鋼加工程序和聯板加工程序），然后將鐵塔角鋼加工程序輸入到材料排料軟件（下料小諸葛排料軟件）中，計算出鐵塔最優化的材料毛坯長度，以及合理的同種規格、材質件號的合理搭配加工組合，如：∠63×5×1200×4根和∠63×5×1000×1根可以組合在一起用∠63×5×6000米的毛坯料加工，大大提高了材料利用用率，材料利用率可以達到97%以上，鐵塔放樣和排料完成后，就可以根據排料結果確定各種材料（按市場上標準的長度如6米、8米、9米）的根數，進料進行外觀以及物理實驗化學實驗檢驗，檢驗合格后進入數控角鋼線生產。

數控角鋼線開機開啟電腦，開啟液壓泵氣泵，數控角鋼線回參考點，數控角鋼的沖孔剪切動力來源于液壓泵，數控角鋼線送料小車夾鉗的加緊、松開以及夾鉗的抬起落下，翻料架的動力來自氣泵。

選擇一種規格材料，將其放在送料軌道上，由送料鏈條將材料送到翻料架上，由伺服電機驅動翻料架將材料翻至小車軌道上，軌道上由材料檢測開關，檢測開關檢測到材料后反饋到PLC，伺服電機停止工作回位，如果這時工人誤操作翻料伺服電機自動保護不動作，將料架上的材料在送料小車的夾鉗上加緊，按照材料排練計劃，選擇要加工的件號的字頭號將字頭放進字頭盒，打字機有四個字頭盒，分別標記為字盒1、字盒2、字盒3、字盒4，在數控線的電腦上排好加工順序，加工的件號要與字盒號工件號一一對應，啟動小車送料移動，小車移動分快慢兩檔，一般加工精度要求高時用慢檔，要求不是太高時用快速檔（快速檔沖孔速度快）。送料小車由變頻器驅動的伺服電機驅動，小車沿送料軌道上的齒條運動，齒條帶動小車皮帶輪連接的編碼器轉動，編碼器將小車移動的距離信息傳到PLC，小車運動到送料軌道前端測距開關感應到角鋼的位置后，反饋到PLC啟動加工程序，由PLC控制打字機構選擇字盒，被選的字盒由氣缸帶動移到角鋼中心位置（字頭位置可以調整，可以在角鋼的不同位置打印，但不要調到角鋼的邊緣上。），字盒到位后，字盒檢測開關檢測到字盒到位，檢測開關亮將反饋信號傳至PLC可以進行下一步動作，打字機液壓電磁閥得電，液壓缸動作下壓（下壓時間可調，可以調整時間以適應不同材質打字深度，一般下壓時間越長打字越深。）完成打字動作，同時打字檢測開關檢測到信號反饋到PLC可以進行下一個動作，角鋼繼續往前運動，通過小車編碼器反饋的數據通過PLC計算，與加工程序進行比對，到達第一個孔的位置后，小車停止運動（小車運動中如遇受阻會觸動小車夾鉗后面的限位開關，小車停止運動，電腦顯示小車受阻，將故障排除后可以才能進行下一步操作），壓料架下壓壓住角鋼，用時壓料架位置檢測開關燈亮有反饋信號發出進行下一步動作，PLC根據輸入的程序選擇A面或B面沖頭，選擇沖頭直徑，準距（準距為角鋼背到孔中心的距離）。這樣循環往復直至角鋼上所有的孔沖完打上字頭剪切完成一個工作過程后，小車將角鋼送出松開，送料小車退回。完成一個工作過程。

2 BL2020角鋼線參數調整方法

（1）加工角鋼長度誤差調整

先將小車回原點，將送料小車開到剪切刃附近測量夾鉗（夾鉗夾爪內平面到剪切刃內刃的長度，與CNC顯示的數值對比），如果測量的數值比CNC上顯示的數值多2毫米，那么就調整P10送料小車原點值+2毫米，反之亦然。然后調整P12原料長度測量補償，將小車回原點，然后自動測長與電腦中的長度相比較進行調整，接下來測量剪切口寬度輸入測量值，傳程序回原點，關閉電腦斷電，3分鐘后重新開機即可。

（2）調整孔的端距

調整孔的端距，就是對P00-P05進行位置補償：

P00 1號沖孔機 1號沖頭位置補償；

P01 1號沖孔機 2號沖頭位置補償；

P02 1號沖孔機 3號沖頭位置補償；

P03 2號沖孔機 1號沖頭位置補償；

P04 2號沖孔機2號沖頭位置補償；

P05 2號沖孔機3號沖頭位置補償；

（3）原點值設定（可在一定范圍內調整）

P06剪切刀寬補償（20-24mm）；

P07料尾長度設定值100mm；

P08沖孔1準距原點值（150mm-190mm）；

P09沖孔2準距原點值（150mm-190mm）；

P10送料小車原點值（10000mm-16000mm）；

P11送料小車后退位置（5000mm-15000mm）；

P12原料長度測量補償；

P13排料方式余料B/余料后F；

P14齊頭尺寸調整720mm；

P15打印保壓時間（01-25）；

（4）調整P16-P212準距補償

P16 1號沖孔機1號沖頭準據補償（-3， 3）；

P17 1號沖孔機2號沖頭準據補償（-3 ， 3）；

P18 1號沖孔機3號沖頭準據補償（-3 ， 3）；

P19 2號沖孔機1號沖頭準據補償（-3 ， 3）；

P202號沖孔機2號沖頭準據補償（-3 ， 3）；

P212號沖孔機3號沖頭準據補償（-3， 3）；

（5）P22免切定尺料沖孔位置補償（-200-200mm）

（6）送料小車出現飛車故障

原因是鏈接編碼器轉動軸的所料連接管松動打滑，造成小車的運動不能帶動編碼器產生反饋信號，造成小車失控，解決辦法是更換聯軸器。

3 結束語

BL2020角鋼線電氣控制先進，操作容易，大大減輕了勞動強度，提高了勞動生產率。具有自動編程軟件和機床監控軟件，可以將AUTOCAD圖形文件直接轉換生成加工程序。有故障自檢系統，出現故障可以查看故障代碼予以解決。

參考文獻

[1]BL2020數控液壓沖孔機說明書[Z].