台达NC300数控系统在无人车间的应用

3  生产流程

　　工人将毛坯送到车间门口，通过码垛机将毛坯搬运到送料车上，送料车根据总机呼叫进入到放料区域，再通过码垛机把料盘送到旋转传送带上。

　　第一台机器人从传送带取出毛坯将其放置到第一台数控设备内进行加工，完毕后机器人将材料取出，同时放入未加工产品，把第一道工序加工完的产品放入自动测量仪上进行测量，合格产品放入下一工序，不合格产品被放入不合格区，同时，测量仪将测量结果告知数控机床，进行磨耗误差补偿。后续加工按此流程进行一一传送。

　　当总机通知进行产品清空时，机器人把设备加工完的产品全部取出到料道中，并告知机床加工终止，机器人进入休眠状态。

　　整个生产流程分为两个单元完成，第一单元完成初加工，第二单元完成深加工，便于设备维护以及新产品调试。

图3 系统配置

4  项目实施

　　该项目中，台达NC300数控系统分别布置在以下机床中：

　　钻攻机床1号机的加工任务是钻孔，两边工作台加工不同产品。加工中心2号机的加工任务是分度钻孔；铣床3号机的加工任务铣键槽，左工序；铣床4号机的加工任务是铣键槽，右工序；加工中心5号机的加工任务是钻轴向孔；加工中心6号机的加工任务是钻盘面孔；加工中心7号机的加工任务是钻盘面孔。每一台机床都配置了台达NC300A-MS-A分体数控系统和8寸彩色液晶显示屏，并搭配远程IO单元和ASD-A2系列伺服及ASD-S系列主伺服。

　　项目的实施过程中，台达的数控系统起到了极为重要的作用。首先，根据生产线的逻辑流程规划，台达NC300数控系统通过PLC逻辑编程，实现了机器人与总机之间的信号交换，可实时反馈系统的加工状态和产品的加工数据，便于总机统一管理。其次，台达通过强大的A2伺服直接输出模拟电压，并将数据传送到总机，工程师可以根据需要了解机床的运行数据，如数控系统主轴转速和进给速度等。

　　刀具的工作状态直接影响加工精度及产品质量。所以，加工时，刀具的管理至关重要。台达NC300数控系统通过二次开发界面，为客户定制了刀具寿命管理及断刀保护功能，使客户及时地了解刀具的使用状态。

　　台达的数控系统进一步优化了PLC设计，设置了一系列安全保护功能，确保生产线可以安全可靠生产。而对于加工程序处理，台达通过ETHERNET网络由总机统一管理。

　　此外，台达数控系统通过自带的伺服自动调整功能，以及有效的增益调整工具，对机床性能及加工产品的光洁度进行控制，使其达到最佳控制特性，同时，求取控制回路中惯量数值、带宽和增益值，将相关的增益参数自动算出并且传入伺服放大器中，使伺服系统发挥最大效能，并通过共振抑制功能，对机台产品的共振点进行自动捕捉滤波处理，使机台运行更加平稳。

　　数控系统的实时监控功能和方便维护的特性在生产线的运行中也是非常重要的。快速的维护可减少生产线停机时间，减少停机带来的损失；通过系统监视功能，工程师可随时查看伺服运行状况及负载情况；系统的诊断功能可对外部控制动作进行诊断判别，方便工程师快速查找故障问题。

图4 电柜箱I/O布局

5  结束语

　　在该项目中，工业机器人替代了高强度的人工操作，而高性能的控制系统使无人车间成为了现实，这样不仅简化了生产结构，企业还通过自动化的管理流程，将生产效率大幅提高。台达以高性价比的CNC产品赢得该生产线所用的多套数控系统订单，产品运行的稳定性得到了客户的认可，同时，台达CNC总线式控制、系统的高速响应等特点在自动化生产线上得到了验证。