變頻器在木工機(jī)械的運(yùn)用

1. 簡述
木工機(jī)械是指在木材加工工藝中，將木材加工的半成品加工成為木制品的一類機(jī)床。家具機(jī)械是木工機(jī)械的重要組成部分。木工機(jī)械種類繁多，早期的拖動(dòng)系統(tǒng)以往大多采用皮帶輪傳動(dòng)或滑差電機(jī)等方式調(diào)速，目前常用變頻器調(diào)速，不僅使調(diào)速穩(wěn)定、效率提高，而且使結(jié)構(gòu)更加緊湊、自動(dòng)化程度更高。
各工控產(chǎn)品應(yīng)用場合
變頻器：
該行業(yè)所選變頻器僅只是為了實(shí)現(xiàn)調(diào)速或?qū)崿F(xiàn)高速，因此對(duì)變頻器沒有特別要求。主要設(shè)備：旋切機(jī)、切片機(jī)、包覆機(jī)、覆膜機(jī)、封邊機(jī)、砂邊機(jī)、砂光機(jī)。
用于精確定位，主要設(shè)備：封邊機(jī)、木工雕刻機(jī)、木工機(jī)床。
PLC：
用于實(shí)現(xiàn)順序及自動(dòng)控制，主要設(shè)備：木工帶鋸機(jī)、貼面機(jī)械、砂邊機(jī)
2．旋切機(jī)
使用產(chǎn)品：臺(tái)灣東元、臺(tái)安變頻器 7200GS(22KW)、N310(5.5/7.5KW)
旋切機(jī)是生產(chǎn)膠合板的主要設(shè)備之一，用于將一定長度的圓木旋切成均勻厚度的薄片。按照旋切方式分為：有卡旋切機(jī)、無卡旋切機(jī)。
對(duì)變頻器性能要求：
因?yàn)樾袡C(jī)多用在偏遠(yuǎn)的山區(qū)或經(jīng)濟(jì)相對(duì)落后的地區(qū)，所以電源電壓偏低或不穩(wěn)是應(yīng)用在該行業(yè)的變頻器必須要面對(duì)的問題，還有就是散熱和耐環(huán)境性能要好。由于同步電機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定、過載能力強(qiáng)、效率高，在此行業(yè)逐步得到應(yīng)用。
行業(yè)分布：河北、福建、廣西
競爭廠牌：施耐德、英威騰、偉創(chuàng)、阿爾法、士林
3．砂光機(jī)、砂邊機(jī)
使用產(chǎn)品：HMI(OP10)、PLC、變頻器(E312 1.5/2.2KW)、編碼器（或HMI、專用變頻器、行程開關(guān)）
⑴ 砂光機(jī)主要包括：通用寬帶砂光機(jī)、底漆砂光機(jī)、曲面砂光機(jī)、圓棒砂光機(jī)、仿型砂光機(jī)等。其利用砂帶、砂布(紙)砂光木工件表面，適合異性線條的砂光，減少人力，增進(jìn)產(chǎn)能。
此種砂光機(jī)可根據(jù)砂架、砂頭的不同安裝位置，可一次同時(shí)砂削三個(gè)面兩角，由上圖可以看出從進(jìn)料位開始, 1號(hào)砂架是砂削木塊上側(cè)面；2號(hào)、3號(hào)砂架是砂削及拋光木塊右側(cè)面；4號(hào)、5號(hào)砂頭是砂削及拋光木塊左側(cè)面，一次性共砂削三個(gè)面，進(jìn)料處有一個(gè)光電開關(guān)，送料電機(jī)配有一個(gè)編碼器用于計(jì)算加工量及計(jì)算位置。砂架、砂頭的數(shù)量可根據(jù)要求增減，可由PLC程序控制其有效/無效。
砂光機(jī)設(shè)備上一般會(huì)采用多臺(tái)變頻器（4～8臺(tái)），控制砂帶、砂輪及輸送帶，通過無極調(diào)速，能滿足各種材質(zhì)需求，操作方便。
砂光機(jī)設(shè)備會(huì)根據(jù)加工量增加來啟動(dòng)氣閥進(jìn)行仿形輪的自動(dòng)進(jìn)給補(bǔ)償，保證砂頭不會(huì)因磨輪的磨損而改變砂削效果。
對(duì)變頻器性能要求：
要求變頻器具有2路繼電器輸出；具有通訊功能，可實(shí)現(xiàn)與觸摸屏或PLC通訊。
對(duì)PLC性能要求：
要求PLC可接收高速脈沖輸入，內(nèi)建RS-232和RS-485兩個(gè)通訊接口。
行業(yè)分布：山東、廣東
競爭廠牌：臺(tái)達(dá)、施耐德
4．封邊機(jī)
使用產(chǎn)品：變頻器（臺(tái)安N310 2.2KW）、HMI、PLC
產(chǎn)品分類：直線封邊機(jī)、曲線封邊機(jī)、后成型封邊機(jī)、T型封邊機(jī)、手動(dòng)封邊機(jī)、全自動(dòng)封邊機(jī)、半自動(dòng)封邊機(jī)。
基本工序：輸送——涂膠—— 切斷——前后齊頭——上下修邊——上下精修邊——上下刮邊——拋光。
全自動(dòng)封邊機(jī)
該設(shè)備所選變頻器只是為了實(shí)現(xiàn)調(diào)速或是為了實(shí)現(xiàn)高速，因此對(duì)所選用變頻器沒有特別要求。一般要求一臺(tái)變頻器拖動(dòng)多臺(tái)高速電機(jī)（2～6臺(tái)），運(yùn)行頻率在100～300Hz,因一臺(tái)變頻器拖動(dòng)多臺(tái)電機(jī)高速運(yùn)行，所以需要選擇VF控制，且VF曲線需要自定義。        對(duì)變頻器性能要求：
要求變頻器最高頻率可達(dá)400Hz、具有通訊功能，可實(shí)現(xiàn)多臺(tái)變頻器與HMI通訊。
封邊機(jī)高速電機(jī)
行業(yè)分布：廣東、浙江、山東
競爭廠牌：愛得利、臺(tái)達(dá)、亞泰、四方
5．木工鋸機(jī)
使用產(chǎn)品：PLC
主要包括：帶鋸機(jī)、圓鋸機(jī)、數(shù)控裁板鋸等
木工帶鋸機(jī)是環(huán)狀帶鋸條張緊在兩個(gè)鋸輪上，環(huán)狀帶鋸條由電動(dòng)機(jī)通過鋸輪帶動(dòng)，作連續(xù)切削運(yùn)動(dòng)。按照用途分類，帶鋸機(jī)可以分為鋸切原木的跑車帶鋸機(jī)和剖分板材或方材的在剖帶鋸機(jī)。
在跑車帶鋸機(jī)中，跑車的動(dòng)力設(shè)備是裝配在底盤上的電動(dòng)機(jī)，經(jīng)過齒輪傳動(dòng)，帶動(dòng)跑車的主軸進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)。跑車前進(jìn)為工作行程，跑車后退為返回行程。電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)控制跑車工作臺(tái)的前進(jìn)和后退。
為了保證系統(tǒng)的控制精度，跑車帶鋸機(jī)控制系統(tǒng)采用閉環(huán)控制。根據(jù)旋轉(zhuǎn)編碼器反饋回來的脈沖信號(hào)計(jì)算跑車工作臺(tái)的實(shí)際距離。當(dāng)跑車工作臺(tái)到達(dá)設(shè)定距離后，PLC輸出制動(dòng)信號(hào)，停止跑車的運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)跑車的定位。PLC控制系統(tǒng)共有8個(gè)開關(guān)輸入，包括1個(gè)高速脈沖信號(hào)、1個(gè)接近開關(guān)信號(hào)及啟動(dòng)、停止、進(jìn)車、退車、點(diǎn)動(dòng)等。2個(gè)開關(guān)量輸出為制動(dòng)接觸器和后退繼電器，分別控制跑車的停止、運(yùn)動(dòng)方向。
木工帶鋸機(jī)動(dòng)作流程
根據(jù)跑車工作臺(tái)運(yùn)行過程的要求，PLC將當(dāng)前發(fā)送的脈沖值和觸摸屏的設(shè)定值進(jìn)行比較。如果當(dāng)前值小于設(shè)定值，系統(tǒng)立即輸出制動(dòng)信號(hào)，然后等待下一次前進(jìn)信號(hào)的輸入。當(dāng)系統(tǒng)需要鋸路補(bǔ)償時(shí)，程序會(huì)根據(jù)用戶選擇的補(bǔ)償量進(jìn)行鋸路補(bǔ)償。
行業(yè)分布：山東、上海、河北
競爭廠牌：和利時(shí)、信捷、艾默生
6．木工銑床
所用產(chǎn)品：變頻器（E310 3.7KW）、伺服
主要包括：電腦雕刻機(jī)、木工雕刻機(jī)、數(shù)控鏤銑機(jī)、木工鏤銑機(jī)
木工雕刻機(jī)主要用于木器加工，使其更具美觀價(jià)值，如家具裝飾、屏風(fēng)雕刻等。木工雕刻機(jī)種類繁多，品牌也很多，從而導(dǎo)致價(jià)格、性能參差不齊。在國內(nèi)比較知名的雕刻機(jī)生產(chǎn)企業(yè)有精雕，啄木鳥，銘龍等。
性能要求：
在此設(shè)備使用，幾乎全采用外部位置控制，伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)絲桿運(yùn)動(dòng)。要求伺服響應(yīng)速度快、控制精度高。
行業(yè)分布：山東、上海、安徽、江蘇
競爭廠牌：四方、臺(tái)達(dá)
8．家具及木工機(jī)械的發(fā)展趨勢：
（1）提高木材的綜合利用率；
（2）提高生產(chǎn)效率和自動(dòng)化程度；
（3）提高加工精度；
（4）應(yīng)用高新技術(shù)；
（5）發(fā)展柔性化，集成化加工制造系統(tǒng)。
注：
木工機(jī)械包括，
貼面機(jī)械——真空覆膜機(jī)、貼紙機(jī)、包覆機(jī)、涂膠機(jī)、分切機(jī)、覆面機(jī)
鋸切機(jī)械——精密推臺(tái)鋸、帶鋸機(jī)、數(shù)控裁板鋸
鉆孔機(jī)械——單排鉆、多排鉆、雙端排鉆
封邊機(jī)械——直線封邊機(jī)、曲線封邊機(jī)、全自動(dòng)封邊機(jī)、半自動(dòng)封邊機(jī)、T型封邊機(jī)、后成型封邊機(jī)
砂光機(jī)械——通用寬帶砂光機(jī)、底漆砂光機(jī)、曲面砂光機(jī)、圓棒砂光機(jī)
木工車床——仿形車床、圓棒車床
木工銑床——電腦雕刻機(jī)、木工雕刻機(jī)、數(shù)控鏤銑機(jī)
切割機(jī)械——無卡旋切機(jī)、有卡旋切機(jī)、薄木皮剪切機(jī)、切角機(jī)