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案例頻道普通剪板機存在的主要不足有：
1. 加工精度不高。
造成加工精度不高的主要原因，一方面是加工尺寸由操作人員用普通鋼尺手動測得，精度難以保證；另一方面采用異步電動機帶動鏈條傳動機構(gòu)，這樣不僅定位精度低，而且易造成剪切面的機械偏差，這種偏差隨加工板材寬度增加而加大。
2. 操作繁瑣，容易出錯。
剪板機需要人工操作，剪板動作的控制需人工完成，占用人力資源，也容易出錯。
3. 能耗大，效率低
剪板機的動力系統(tǒng)一般使用普通異步電機，在剪板過程中不斷啟停，能耗大、效率低。
針對這些情況，可以對剪板機進行自動化改造，提高工作效率和剪板精度，降低能耗。
控制系統(tǒng)設計的基本要求如下：
ü 正常剪切功能。在正常加工某一規(guī)格產(chǎn)品前，可以事先設置加工尺寸、加工數(shù)量。當機器加工板材數(shù)量達到設定加工數(shù)量時，機器不再正常加工。此時，可重新設置加工參數(shù)或進入臨時剪切狀態(tài)。
ü 臨時剪切功能。選擇該功能不需要設置加工參數(shù)，即可進行加工。該狀態(tài)可加工任意尺寸（須在機器的機械加工范圍內(nèi)）和任意數(shù)量的產(chǎn)品。
ü 設定加工參數(shù)（加工尺寸、加工數(shù)量）。
ü 加工參數(shù)實時顯示。
ü 附加功能。包含點動調(diào)試、自動回零位、暫停等。
改造方案一：
如下圖所示，自動控制系統(tǒng)由變頻器、光電傳感器、人機界面（文本顯示器或觸摸屏等）、正航A5系列PLC等構(gòu)成。
圖1 改造方案一
人機界面可以采用文本顯示器或觸摸屏，可以顯示和設定目前的工作狀態(tài)、剪板數(shù)量、加工長度、送料速度、剪板頻率等等參數(shù)；
圖1 改造方案一
人機界面可以采用文本顯示器或觸摸屏，可以顯示和設定目前的工作狀態(tài)、剪板數(shù)量、加工長度、送料速度、剪板頻率等等參數(shù)；
變頻器接受PLC的控制，控制電機的啟動、停止、轉(zhuǎn)速等；
光電傳感器的作用是檢測后擋料的長度，通過改變光電傳感器的位置可以調(diào)節(jié)加工長度；
正航A5系列PLC（以下簡稱A5）是整個自動控制系統(tǒng)的核心，由它來根據(jù)操作人員通過人機界面設定的參數(shù)控制整個系統(tǒng)的動作。
系統(tǒng)的工作流程如下：
系統(tǒng)上電啟動，操作人員通過人機界面設定剪板數(shù)量、加工長度、送料速度、剪板頻率等等參數(shù)，參數(shù)可以斷電保持。正常剪切開始后，A5控制變頻器啟動電機，傳動板材，當板材到達光電傳感器的位置時，光電傳感器將信號反饋至A5，A5控制變頻器停車，控制切刀動作進行剪板，完成一塊料的加工，然后A5再控制變頻器啟動，進行下一塊料的加工。加工過程中，A5可以完成對加工數(shù)量、剪板頻率、送料速度等的統(tǒng)計，并可以在人機界面上實時顯示。
在此控制過程中，A5通過光電傳感器檢測材料長度，然后控制變頻器停車來控制加工長度。由于變頻器控制異步電機停車有一個滯后量，會造成一定的偏差，在設定光電傳感器的位置時，需要將這個偏差考慮進去并加以調(diào)整。
圖2 改造方案二
在方案一中，加工料的長度是通過光電傳感器的位置來控制的。人工手工設定光電傳感器的位置會有一定誤差，同時如果需要加工的長度頻繁改變時會很麻煩。
圖2 改造方案二
在方案一中，加工料的長度是通過光電傳感器的位置來控制的。人工手工設定光電傳感器的位置會有一定誤差，同時如果需要加工的長度頻繁改變時會很麻煩。
改造方案二取消了光電傳感器，取而代之的是一個輪式旋轉(zhuǎn)編碼器。將輪式旋轉(zhuǎn)編碼器壓緊在板材的表面，當板材向刀口輸送時，輪式旋轉(zhuǎn)編碼器跟隨旋轉(zhuǎn)，輸出的脈沖信號輸送到A5的高速計數(shù)器。A5的高速計數(shù)頻率可達20KHz，可以很精確地根據(jù)脈沖數(shù)量精確地測量出送料長度。
旋轉(zhuǎn)編碼器安裝在刀口前面，只要旋轉(zhuǎn)編碼器其距離刀口的位置固定，就可以方便地對加工材料進行長度測量。
在方案二中，可以通過人機界面非常方便地設置加工長度，甚至可以設定多組加工長度和加工數(shù)量，或者尺寸也可以置為循環(huán)變動值。例如，可以設定加工100塊80cm的板材，再加工200塊100cm的板材；也可以設定成循環(huán)加工1塊80cm的板材、1塊90cm的板材。
以上兩種方案目前都已經(jīng)有批量的實際應用。實際使用結(jié)果顯示，經(jīng)以上兩種方案改造的剪板機，極大地提高了工作效率和剪板精度，降低能耗。扣除機械誤差，通過手動調(diào)整傳感器位置，方案一的加工精度可以達到0.3cm以上；而在選擇合適的編碼器的情況下，方案二的加工精度可以達到0.4%左右。
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號