一、前言：

　　彎管加工機(jī)的功能主要是用以彎制各種材質(zhì)金屬管件、線（或棒）材之彎曲，例如鐵管、不銹鋼管、銅管、鋁管及特殊金屬材質(zhì)管材，普遍運(yùn)用于高技術(shù)密集行業(yè)，如汽摩托車、石化、鍋爐工業(yè)及家具業(yè)、運(yùn)動(dòng)器材業(yè)等。

　　二、行業(yè)趨勢(shì)：

　　目前國(guó)內(nèi)同業(yè)間所生產(chǎn)的油壓傳動(dòng)彎管機(jī)多采用油壓系統(tǒng)作為傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，而油壓傳動(dòng)系統(tǒng)的缺點(diǎn)在于機(jī)器長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)作時(shí)，油溫容易升高，導(dǎo)致加工精度降低，且易產(chǎn)生漏油致使工作環(huán)境污染，已不再符合目前環(huán)保與節(jié)能需求殷切的今日。唯有一些廠商采用油壓元件作為其主要?jiǎng)幼鳈C(jī)構(gòu)，冀以低生產(chǎn)成本之策略，占據(jù)在低階彎管機(jī)市場(chǎng)。

　　電氣伺服動(dòng)力大量應(yīng)用于加工機(jī)臺(tái)上已為世界潮流，不僅具備節(jié)省電能的優(yōu)點(diǎn)，亦可有效利用其反應(yīng)速度快、傳動(dòng)能力佳與節(jié)能等點(diǎn)，節(jié)省機(jī)器工作時(shí)所消耗的電力資源，對(duì)于機(jī)器輸入規(guī)定嚴(yán)苛的歐洲市場(chǎng)，亦能減少輸入該國(guó)家時(shí)所造成之障礙，擴(kuò)大外銷市場(chǎng)規(guī)模。

　　三、市場(chǎng)分析：

　　數(shù)控彎管機(jī)是管件彎曲加工的主要設(shè)備，數(shù)控技術(shù)是彎管機(jī)裝備的核心。提高CNC數(shù)控裝備控制系統(tǒng)，對(duì)于提高我國(guó)裝備制造業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力及市場(chǎng)占有率有著重大意義。國(guó)外的彎管機(jī)生產(chǎn)廠家主要有英國(guó)的ADDISON公司，意大利的BLM集團(tuán)，日本大洋株式會(huì)社，瑞典HERBER公司和美國(guó)伊頓公司等。

   　圖一：各種彎管機(jī)機(jī)型圖

      圖二：彎管機(jī)分類

   　圖三：彎管機(jī)機(jī)型參數(shù)表

　　四、彎管機(jī)產(chǎn)品功能分析：

　　彎管機(jī)的彎管加工過(guò)程一般由送料、轉(zhuǎn)料、彎料、主夾動(dòng)作、輔夾動(dòng)作、芯棒動(dòng)作等十幾個(gè)動(dòng)作組合而成。具體動(dòng)作如下：

      圖四：彎管機(jī)工作原理圖

　　普遍的伺服動(dòng)作：

　　–彎曲(油壓，伺服)

　　–直線(伺服)

　　–旋轉(zhuǎn)(伺服)

　　–上下(伺服，需求最少)

　　–左右(伺服)

　　–上料(伺服)

　　–卸料(伺服)

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　　五、研拓自動(dòng)化數(shù)數(shù)控彎管機(jī)方案介紹：

　　A、硬件組成：

　　圖五：研拓彎管機(jī)整體方案機(jī)構(gòu)圖

　　本文采用集成工控機(jī)+運(yùn)動(dòng)控制卡于一體的PAC嵌入式集成控制器，充分利用了Windows豐富的軟件平臺(tái)和豐富串口硬件設(shè)計(jì)，研制開(kāi)發(fā)了一套功能豐富、性能良好的彎管機(jī)數(shù)控系統(tǒng)。

　　基于研華PEC-3240整體解決方案硬件配置如下：

     1、運(yùn)動(dòng)控制：

　　彎管、旋轉(zhuǎn)、送料、上下位置四軸伺服控制由一體化控制器自帶四軸控制卡控制；左右位置控制采用支持RS-485通訊的伺服電機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)位置控制，通過(guò)RS-485與一體化控制器通訊實(shí)現(xiàn)控制。

　　2、數(shù)字量輸入輸出：

　　96路數(shù)字量輸入輸出＝一體化控制器上自帶的32路隔離的數(shù)字量輸入輸出＋32路隔離的數(shù)字量輸入輸出模塊×2塊；合計(jì)：96路數(shù)字量輸入輸出（48路DI、48路DO）。

　　3、控制平臺(tái)：

　　采用研華一體化彎管機(jī)控制器作為該彎管機(jī)控制系統(tǒng)的控制核心，彎管機(jī)的底層控制軟件、管理軟件及圖形預(yù)覽軟件都運(yùn)行在該一體化彎管機(jī)控制器內(nèi)。該嵌入式一體化彎管機(jī)控制器結(jié)構(gòu)堅(jiān)固耐用，適用于各種關(guān)鍵與惡劣環(huán)境。靈活的擴(kuò)展功能、可靠的品質(zhì)以及對(duì)惡劣環(huán)境的適應(yīng)，源于研華獨(dú)特的嵌入式、滿足工業(yè)應(yīng)用的設(shè)計(jì)觀念及領(lǐng)先的計(jì)算器技術(shù)。

　　4、人機(jī)接口：

　　人機(jī)操作通過(guò)研華15寸工業(yè)帶觸摸顯示屏，該顯示屏專為工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)，具有耐高溫、抗振和防塵等特點(diǎn)，帶有符合NEMA4/IP65防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)的前面板，可以安裝在條件較惡劣的場(chǎng)所。

　　B、軟件功能：

　　研拓自動(dòng)化成功開(kāi)發(fā)出數(shù)控彎管機(jī)三維干涉預(yù)攬功能系統(tǒng)軟件，結(jié)合PC-Base結(jié)構(gòu)將運(yùn)動(dòng)，數(shù)據(jù)采集，圖像處理，人機(jī)顯示即于一身之集成控制器。

　　圖六：研拓彎管機(jī)軟件模擬圖

　　特點(diǎn):

　　1,采用觸控屏配合可運(yùn)算型電腦，功能強(qiáng)、擴(kuò)充性高

　　2,具備三維圖形實(shí)現(xiàn)預(yù)覽與乾涉功能

　　3,分段設(shè)置速度，彎管精度高，在實(shí)彎時(shí)可選用分解動(dòng)作，觀察干涉點(diǎn)，修改動(dòng)作，提高效率

　　4,手動(dòng)、自動(dòng)、半循環(huán)、全循環(huán)等多種功能任意選擇

　　5,可根據(jù)實(shí)際設(shè)置的管型數(shù)據(jù)仿真出三維圖形，實(shí)現(xiàn)預(yù)覽

　　6,根據(jù)彎管文件可直接動(dòng)態(tài)模擬彎管過(guò)程動(dòng)畫(huà)，實(shí)際加工前就能直觀的檢測(cè)出乾涉，大大降低試彎調(diào)試成本。

　　7,大弧度管件加工（推彎功能）

　　8,任意角度工件一氣呵成，輔推，慢退芯功能，可彎制薄壁彎件

　　9,每一組彎管動(dòng)作皆可因不同材質(zhì)變化設(shè)置補(bǔ)償值、速度

　　10,具自動(dòng)偵測(cè)錯(cuò)誤及故障功能，并在熒幕顯示，讓操作者容易排除障礙

　　C、方案描述：

　　1、可分段設(shè)置速度，彎管精度高，在實(shí)彎時(shí)可選用分解動(dòng)作，觀察干涉點(diǎn)，修改動(dòng)作，提高效率

　　2、所有加工資料都由觸摸屏幕輸入，每一彎皆可根據(jù)不同材質(zhì)變化，設(shè)置相應(yīng)的補(bǔ)償值，速度，脫模間隙

　　3、具自動(dòng)偵測(cè)錯(cuò)誤及故障功能，并在顯示屏幕上進(jìn)行直觀顯示，讓操作者輕松排除故障

　　4、可將X.Y.Z.座標(biāo)自動(dòng)轉(zhuǎn)換成Y.B.C.加工值，且可根據(jù)實(shí)際設(shè)置的管型數(shù)據(jù)仿真出三維圖形，實(shí)現(xiàn)預(yù)覽，減少試彎次數(shù)

　　5、資料經(jīng)編輯完成后，有鑰匙保護(hù)，防止資料被任意修改，減低誤操作風(fēng)險(xiǎn)

　　6、送料小車的入料位置、安全位置、輪模干涉位置、導(dǎo)模干涉位置之設(shè)置，可用手輪脈沖產(chǎn)生器微調(diào)，并自動(dòng)記憶位置，消除人為量測(cè)的失誤導(dǎo)致與機(jī)器碰撞的損失

　　7、彎管機(jī)(C軸)、轉(zhuǎn)管(B軸)、送管(Y軸)均為閉環(huán)伺服控制,旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)數(shù)控精度為±0.01°,直線運(yùn)動(dòng)數(shù)控精度為±0.01mm,并能與管形測(cè)量機(jī)和計(jì)算器中心聯(lián)網(wǎng)工作

　　D、系統(tǒng)特點(diǎn)：

　　1、無(wú)風(fēng)扇設(shè)計(jì)（機(jī)箱/CPU）、無(wú)硬盤設(shè)計(jì)（工業(yè)級(jí)CF卡）、抗沖擊/抗震動(dòng)設(shè)計(jì)(20G/50G/5~500HZ)、寬溫設(shè)計(jì)（-10~50℃）、看門狗電路設(shè)計(jì)、隔離的通訊接口等堅(jiān)固、工業(yè)級(jí)設(shè)計(jì)

　　2、開(kāi)放的操作系統(tǒng)，內(nèi)嵌微軟WindowsXPe嵌入式操作系統(tǒng)，系統(tǒng)具有EnhancedWriteFilter(EWF)功能，降低操作系統(tǒng)損壞率，優(yōu)化后的系統(tǒng)充分有效的使用了系統(tǒng)的資源，使啟動(dòng)時(shí)間<60秒，可以完全兼任在WindowsXP下開(kāi)發(fā)的應(yīng)用程序

　　3、系統(tǒng)提供DiagAnywhere遠(yuǎn)程維護(hù)軟件，可以遠(yuǎn)程監(jiān)視和控制彎管機(jī)控制系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)備，包含遠(yuǎn)程監(jiān)視與控制、遠(yuǎn)程屏幕快照和記錄、文件上傳和下載等功能，有效減少上門服務(wù)的麻煩

　　4、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)堅(jiān)固耐用，體積小巧，結(jié)構(gòu)緊湊，支持DIN導(dǎo)軌安裝、璧掛式安裝和機(jī)架式安裝，適合工業(yè)自動(dòng)化行業(yè)需求

　　5、基于PC-based平臺(tái),開(kāi)放式結(jié)構(gòu)，方便進(jìn)行系統(tǒng)結(jié)構(gòu)擴(kuò)展，用戶可根據(jù)自己不同的產(chǎn)品系列可任意做系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的增減，有效的節(jié)省系統(tǒng)的變更成本

　　五、項(xiàng)目總結(jié)：

　　通過(guò)眾多機(jī)臺(tái)廠商的合作證明了經(jīng)過(guò)整合基于研華PEC-3240整體解決方案外加軟件開(kāi)發(fā)，不僅可以提高機(jī)臺(tái)的穩(wěn)定性，同時(shí)還有效的的提高CNC彎管機(jī)的加工精度、加快管件生產(chǎn)效率。