一、前言：

　　彎管加工機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)、運動器材業(yè)等。

　　二、行業(yè)趨勢：

　　目前國內(nèi)同業(yè)間所生產(chǎn)的油壓傳動彎管機多采用油壓系統(tǒng)作為傳動機構(gòu)，而油壓傳動系統(tǒng)的缺點在于機器長時間運作時，油溫容易升高，導致加工精度降低，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動作機構(gòu)，冀以低生產(chǎn)成本之策略，占據(jù)在低階彎管機市場。

　　電氣伺服動力大量應(yīng)用于加工機臺上已為世界潮流，不僅具備節(jié)省電能的優(yōu)點，亦可有效利用其反應(yīng)速度快、傳動能力佳與節(jié)能等點，節(jié)省機器工作時所消耗的電力資源，對于機器輸入規(guī)定嚴苛的歐洲市場，亦能減少輸入該國家時所造成之障礙，擴大外銷市場規(guī)模。

　　三、市場分析：

　　數(shù)控彎管機是管件彎曲加工的主要設(shè)備，數(shù)控技術(shù)是彎管機裝備的核心。提高CNC數(shù)控裝備控制系統(tǒng)，對于提高我國裝備制造業(yè)的核心競爭力及市場占有率有著重大意義。國外的彎管機生產(chǎn)廠家主要有英國的ADDISON公司，意大利的BLM集團，日本大洋株式會社，瑞典HERBER公司和美國伊頓公司等。

   　圖一：各種彎管機機型圖

      圖二：彎管機分類

   　圖三：彎管機機型參數(shù)表

　　四、彎管機產(chǎn)品功能分析：

　　彎管機的彎管加工過程一般由送料、轉(zhuǎn)料、彎料、主夾動作、輔夾動作、芯棒動作等十幾個動作組合而成。具體動作如下：

      圖四：彎管機工作原理圖

　　普遍的伺服動作：

　　–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、研拓自動化數(shù)數(shù)控彎管機方案介紹：

　　A、硬件組成：

　　圖五：研拓彎管機整體方案機構(gòu)圖

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

　　基于研華PEC-3240整體解決方案硬件配置如下：

     1、運動控制：

　　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通訊的伺服電機來實現(xiàn)位置控制，通過RS-485與一體化控制器通訊實現(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：96路數(shù)字量輸入輸出（48路DI、48路DO）。

　　3、控制平臺：

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

　　4、人機接口：

　　人機操作通過研華15寸工業(yè)帶觸摸顯示屏，該顯示屏專為工業(yè)現(xiàn)場設(shè)計，具有耐高溫、抗振和防塵等特點，帶有符合NEMA4/IP65防護標準的前面板，可以安裝在條件較惡劣的場所。

　　B、軟件功能：

　　研拓自動化成功開發(fā)出數(shù)控彎管機三維干涉預(yù)攬功能系統(tǒng)軟件，結(jié)合PC-Base結(jié)構(gòu)將運動，數(shù)據(jù)采集，圖像處理，人機顯示即于一身之集成控制器。

　　圖六：研拓彎管機軟件模擬圖

　　特點:

　　1,采用觸控屏配合可運算型電腦，功能強、擴充性高

　　2,具備三維圖形實現(xiàn)預(yù)覽與乾涉功能

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

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

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

　　6,根據(jù)彎管文件可直接動態(tài)模擬彎管過程動畫，實際加工前就能直觀的檢測出乾涉，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,每一組彎管動作皆可因不同材質(zhì)變化設(shè)置補償值、速度

　　10,具自動偵測錯誤及故障功能，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，在實彎時可選用分解動作，觀察干涉點，修改動作，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)的補償值，速度，脫模間隙

　　3、具自動偵測錯誤及故障功能，并在顯示屏幕上進行直觀顯示，讓操作者輕松排除故障

　　4、可將X.Y.Z.座標自動轉(zhuǎn)換成Y.B.C.加工值，且可根據(jù)實際設(shè)置的管型數(shù)據(jù)仿真出三維圖形，實現(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，防止資料被任意修改，減低誤操作風險

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

　　7、彎管機(C軸)、轉(zhuǎn)管(B軸)、送管(Y軸)均為閉環(huán)伺服控制,旋轉(zhuǎn)運動數(shù)控精度為±0.01°,直線運動數(shù)控精度為±0.01mm,并能與管形測量機和計算器中心聯(lián)網(wǎng)工作

　　D、系統(tǒng)特點：

　　1、無風扇設(shè)計（機箱/CPU）、無硬盤設(shè)計（工業(yè)級CF卡）、抗沖擊/抗震動設(shè)計(20G/50G/5~500HZ)、寬溫設(shè)計（-10~50℃）、看門狗電路設(shè)計、隔離的通訊接口等堅固、工業(yè)級設(shè)計

　　2、開放的操作系統(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，使啟動時間<60秒，可以完全兼任在WindowsXP下開發(fā)的應(yīng)用程序

　　3、系統(tǒng)提供DiagAnywhere遠程維護軟件，可以遠程監(jiān)視和控制彎管機控制系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)備，包含遠程監(jiān)視與控制、遠程屏幕快照和記錄、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，結(jié)構(gòu)堅固耐用，體積小巧，結(jié)構(gòu)緊湊，支持DIN導軌安裝、璧掛式安裝和機架式安裝，適合工業(yè)自動化行業(yè)需求

　　5、基于PC-based平臺,開放式結(jié)構(gòu)，方便進行系統(tǒng)結(jié)構(gòu)擴展，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、項目總結(jié)：

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