浅析BL2020数控角钢线工作原理

荆良

摘 要：随着科学技术的飞速发展，角钢生产线在铁塔加工中的应用非常广泛，角钢生产线作为铁塔加工中的冲孔设备，经历了一个不断完善、不断进步、不断升级的发展过程，文章就从BL2020角钢生产线入手，浅析角钢线的工作原理，各参数的调整，以及一些常见故障的排除方法进行分析探讨。

关键词：BL2016角钢线；CAD铁塔放样软件；编码器

1 BL2020数控角钢线工作原理

BL2020数控角钢生产线是由BL2016数控角钢生产线升级换代的第二代产品，BL2020加工速度更快，国产化水平更高。BL2020数控角钢生产线广泛应用于电力铁塔加工行业和通信铁塔加工行业，自动化程度高，加工效率高，工作可靠，故障率低，大大减轻了铁塔加工的劳动强度，BL2020数控角钢生产线是由以日本三菱公司A系列PLC为控制核心，配置三轴PLC模块，与X＼A＼B轴伺服一起构成位置控制环，使PLC、NC成为完整的一体，大大提高了系统的可靠性及灵活性。

全线多道工序并列在一起，辅助时间可以重合，简化了设备运行。生产准备时间短，冲孔、剪切优化，角钢沿一个方向运动，不作往复运动。可大幅度提高角钢的产品质量及生产效率。

本机控制系统可以直接使用放样软件所生成的角钢工件程序，这样便可省去工件程序的编程过程，直接将放样软件所生成的工件程序用U盘或通过网络拷贝到角钢线的计算机中即可。

控制软件随时监控角钢线的运行，随时显示加工步骤，出现故障时，屏幕上会显示出详细的故障原因及处理方法。

角钢线的上位控制电脑能够对铁塔角钢加工进行编程，但在批量生产中，一基铁塔将近500个件号，这种编程方法效率低，编程过程容易出错，编程一般采用CAD铁塔放样软件进行铁塔放样，将铁塔输入电脑生成铁塔加工程序（角钢加工程序和联板加工程序），然后将铁塔角钢加工程序输入到材料排料软件（下料小诸葛排料软件）中，计算出铁塔最优化的材料毛坯长度，以及合理的同种规格、材质件号的合理搭配加工组合，如：∠63×5×1200×4根和∠63×5×1000×1根可以组合在一起用∠63×5×6000米的毛坯料加工，大大提高了材料利用用率，材料利用率可以达到97%以上，铁塔放样和排料完成后，就可以根据排料结果确定各种材料（按市场上标准的长度如6米、8米、9米）的根数，进料进行外观以及物理实验化学实验检验，检验合格后进入数控角钢线生产。

数控角钢线开机开启电脑，开启液压泵气泵，数控角钢线回参考点，数控角钢的冲孔剪切动力来源于液压泵，数控角钢线送料小车夹钳的加紧、松开以及夹钳的抬起落下，翻料架的动力来自气泵。

选择一种规格材料，将其放在送料轨道上，由送料链条将材料送到翻料架上，由伺服电机驱动翻料架将材料翻至小车轨道上，轨道上由材料检测开关，检测开关检测到材料后反馈到PLC，伺服电机停止工作回位，如果这时工人误操作翻料伺服电机自动保护不动作，将料架上的材料在送料小车的夹钳上加紧，按照材料排练计划，选择要加工的件号的字头号将字头放进字头盒，打字机有四个字头盒，分别标记为字盒1、字盒2、字盒3、字盒4，在数控线的电脑上排好加工顺序，加工的件号要与字盒号工件号一一对应，启动小车送料移动，小车移动分快慢两档，一般加工精度要求高时用慢档，要求不是太高时用快速档（快速档冲孔速度快）。送料小车由变频器驱动的伺服电机驱动，小车沿送料轨道上的齿条运动，齿条带动小车皮带轮连接的编码器转动，编码器将小车移动的距离信息传到PLC，小车运动到送料轨道前端测距开关感应到角钢的位置后，反馈到PLC启动加工程序，由PLC控制打字机构选择字盒，被选的字盒由气缸带动移到角钢中心位置（字头位置可以调整，可以在角钢的不同位置打印，但不要调到角钢的边缘上。），字盒到位后，字盒检测开关检测到字盒到位，检测开关亮将反馈信号传至PLC可以进行下一步动作，打字机液压电磁阀得电，液压缸动作下压（下压时间可调，可以调整时间以适应不同材质打字深度，一般下压时间越长打字越深。）完成打字动作，同时打字检测开关检测到信号反馈到PLC可以进行下一个动作，角钢继续往前运动，通过小车编码器反馈的数据通过PLC计算，与加工程序进行比对，到达第一个孔的位置后，小车停止运动（小车运动中如遇受阻会触动小车夹钳后面的限位开关，小车停止运动，电脑显示小车受阻，将故障排除后可以才能进行下一步操作），压料架下压压住角钢，用时压料架位置检测开关灯亮有反馈信号发出进行下一步动作，PLC根据输入的程序选择A面或B面冲头，选择冲头直径，准距（准距为角钢背到孔中心的距离）。这样循环往复直至角钢上所有的孔冲完打上字头剪切完成一个工作过程后，小车将角钢送出松开，送料小车退回。完成一个工作过程。

2 BL2020角钢线参数调整方法

（1）加工角钢长度误差调整

先将小车回原点，将送料小车开到剪切刃附近测量夹钳（夹钳夹爪内平面到剪切刃内刃的长度，与CNC显示的数值对比），如果测量的数值比CNC上显示的数值多2毫米，那么就调整P10送料小车原点值+2毫米，反之亦然。然后调整P12原料长度测量补偿，将小车回原点，然后自动测长与电脑中的长度相比较进行调整，接下来测量剪切口宽度输入测量值，传程序回原点，关闭电脑断电，3分钟后重新开机即可。

（2）调整孔的端距

调整孔的端距，就是对P00-P05进行位置补偿：

P00 1号冲孔机 1号冲头位置补偿；

P01 1号冲孔机 2号冲头位置补偿；

P02 1号冲孔机 3号冲头位置补偿；

P03 2号冲孔机 1号冲头位置补偿；

P04 2号冲孔机2号冲头位置补偿；

P05 2号冲孔机3号冲头位置补偿；

（3）原点值设定（可在一定范围内调整）

P06剪切刀宽补偿（20-24mm）；

P07料尾长度设定值100mm；

P08冲孔1准距原点值（150mm-190mm）；

P09冲孔2准距原点值（150mm-190mm）；

P10送料小车原点值（10000mm-16000mm）；

P11送料小車后退位置（5000mm-15000mm）；

P12原料长度测量补偿；

P13排料方式余料B/余料后F；

P14齐头尺寸调整720mm；

P15打印保压时间（01-25）；

（4）调整P16-P212准距补偿

P16 1号冲孔机1号冲头准据补偿（-3， 3）；

P17 1号冲孔机2号冲头准据补偿（-3 ， 3）；

P18 1号冲孔机3号冲头准据补偿（-3 ， 3）；

P19 2号冲孔机1号冲头准据补偿（-3 ， 3）；

P202号冲孔机2号冲头准据补偿（-3 ， 3）；

P212号冲孔机3号冲头准据补偿（-3， 3）；

（5）P22免切定尺料冲孔位置补偿（-200-200mm）

（6）送料小车出现飞车故障

原因是链接编码器转动轴的所料连接管松动打滑，造成小车的运动不能带动编码器产生反馈信号，造成小车失控，解决办法是更换联轴器。

3 结束语

BL2020角钢线电气控制先进，操作容易，大大减轻了劳动强度，提高了劳动生产率。具有自动编程软件和机床监控软件，可以将AUTOCAD图形文件直接转换生成加工程序。有故障自检系统，出现故障可以查看故障代码予以解决。

参考文献

[1]BL2020数控液压冲孔机说明书[Z].