金属成形机很少进入第四个十年的服务。位于西弗吉尼亚州Kearneysville的冷饮贩售商Royal Vendors。在美国,是时候对其老化的两轴金属成形机做出决定了:翻新还是更换。
金属前器可以为皇家供应商切割和切开各种部件,将长达3英尺宽的金属薄板转换成供应冷饮的部件。这台古老的机器在制造几乎每一个皇家卖主的自动售货产品中都扮演着重要的角色。
皇家供应商最终决定大修控制系统并添加变频驱动器(VFDS),而不是更换机器。“研究表明是最具成本效益的改造,”皇家供应商的植物工程师斯科特瓦尔德(Scott Vanmetre)说。“加上,有问题可以最大限度地减少更换机器所涉及的停机和中断。”通过如此大的占地面积(金属以前是35 x 75英尺),删除它会影响公司业务的其他方面。
在这个多功能,两轴机器,第一轴是一个矫直器,将8-10吨的材料卷进矫直器,第二轴。矫直机然后将材料馈送到基于材料编码器的预设距离。然后使用旋转刀切割材料的规格。两个照片眼睛决定所需的距离环控制。
这台机器产生了令人印象深刻的吞吐量,它是通过生产在其他工厂完成的金属薄片来制造复杂零件的第一步。例如,金属成形机可以剪切1英寸。条或10英尺段,这为皇家供应商提供了生产500种不同的自动售货机组件的能力。
但随着直流电机和模拟控制的老化,Royal Vendors希望通过单输入实现两轴控制,以帮助降低能源支出并提供更高的可靠性。
对于改造,皇家供应商呼吁夏洛特,N.C.为基础Livingston&Haven.(L&H,www.livhaven.com),一个工业自动化分销商,和博世力士乐(www.boschrexroth-us.com)提供驱动和控制元件,以及液压元件。由于改造时间很紧(在两周内完成),皇家供应商还依赖博世力士乐和L&H为操作人员培训和重新编程机器plc等任务提供工程和技术支持。
PLC的重新编程是更棘手的挑战之一,要将新的电气控制集成到旧的现有控制系统中。重编程包括重置参数和用多轴顺序运动控制器(SMC)平台替换旧的控制中心系统(CCS)单元。“在这么短的期限内,这是整个团队的努力,”凡米特说。“皇家供应商拥有金属前机的操作知识,而博世力士乐和L&H的知识安装了新的控制系统。”
新大脑和神经系统
L&H团队通过评估机器的需求开始。“你可以说身体仍然强大强大,但机器需要一个新的大脑和神经系统,”John Gaddum,L&H的自动化和区域销售经理说。
该计划是用高分辨率编码器系统代替智能,模块化博世雷克索互联网和Indradyn Mad风冷AC电机的智能,模块化博世Rexroth和Indradyn Mad风冷交流电机的组合。操作员界面将包括IndroAcontrol VCP08 HMI和SERCOS III通信协议。
这将使机器操作员能够从单一的输入源(HMI)启动操作,包括快速的机器停止和启动。计算机命令将使操作参数(成形尺寸)的改变变得容易得多。
专为多轴应用而设计,伺服驱动器采用紧凑型逆变器和具有集成主连接的电源。结合新型交流电机及其再生功率能力,新的驱动器可以将电力返回,以前浪费在系统上以降低能源成本。
在点的情况下,该金属成型机产生高加速度和减速速率,因为金属板展开并送入机器中以切割。由于辊进给前进的材料和辊展开卷材卷材,因此来自减速辊的能量被送回系统。集成这些驱动器和电机组件为运营商提供了生产各种自动售货机部件的许多选项。
在自动模式下,进料角度信号告诉系统开始馈送材料,并确定进料角度。然后两个轴都将共同努力以获得高吞吐量。在手动模式下,线路操作员可以单独或一起运行轴,平直式与矫直机同步,以允许饲料进行设置。单独运行,每个轴都可以将零件切割到不同的尺寸集。
两个轴现在也可以在单独的速度下运行,平整器通过环路控制恒定速度调节 - 而矫直器为每种剪切进行完整的止动件。利用新的控制平台,立即看到更多的节能,因为矫直器不需要停止并开始矫正器的每个循环和剪切。
皇家供应商也实现了增加的可靠性和准确性与这振兴金属前,甚至更大的吞吐量。“我们的总吞吐量至少增加了40%。该机器的运行速度比当前生产需求所需的要快,而且它仍然保持切割的准确性,”vanmeter说。“当产量增加时,我们确实有第二个班次,而且在改造后很少在第二个班次运行裁剪长度。”
由于升级的人机界面,操作员可以接收错误或警告消息,并可以直接从工作站进行更改。例如,线圈切换非常频繁,因为某些部件的产品运行时间很短,这使停机时间最小化。“你改变了软件命令,而不是移动物理部件和电线,”vanmeter说。