變頻器在木工機械的運用

1. 簡(jiǎn)述
木工機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(lèi)機床。家具機械是木工機械的重要組成部分。木工機械種類(lèi)繁多，早期的拖動(dòng)系統以往大多采用皮帶輪傳動(dòng)或滑差電機等方式調速，目前常用變頻器調速，不僅使調速穩定、效率提高，而且使結構更加緊湊、自動(dòng)化程度更高。
各工控產(chǎn)品應用場(chǎng)合
變頻器：
該行業(yè)所選變頻器僅只是為了實(shí)現調速或實(shí)現高速，因此對變頻器沒(méi)有特別要求。主要設備：旋切機、切片機、包覆機、覆膜機、封邊機、砂邊機、砂光機。
用于精確定位，主要設備：封邊機、木工雕刻機、木工機床。
PLC：
用于實(shí)現順序及自動(dòng)控制，主要設備：木工帶鋸機、貼面機械、砂邊機
2．旋切機
使用產(chǎn)品：臺灣東元、臺安變頻器 7200GS(22KW)、N310(5.5/7.5KW)
旋切機是生產(chǎn)膠合板的主要設備之一，用于將一定長(cháng)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、無(wú)卡旋切機。
對變頻器性能要求：
因為旋切機多用在偏遠的山區或經(jīng)濟相對落后的地區，所以電源電壓偏低或不穩是應用在該行業(yè)的變頻器必須要面對的問(wèn)題，還有就是散熱和耐環(huán)境性能要好。由于同步電機轉速穩定、過(guò)載能力強、效率高，在此行業(yè)逐步得到應用。
行業(yè)分布：河北、福建、廣西
競爭廠(chǎng)牌：施耐德、英威騰、偉創(chuàng )、阿爾法、士林
3．砂光機、砂邊機
使用產(chǎn)品：HMI(OP10)、PLC、變頻器(E312 1.5/2.2KW)、編碼器（或HMI、專(zhuān)用變頻器、行程開(kāi)關(guān)）
⑴ 砂光機主要包括：通用寬帶砂光機、底漆砂光機、曲面砂光機、圓棒砂光機、仿型砂光機等。其利用砂帶、砂布(紙)砂光木工件表面，適合異性線(xiàn)條的砂光，減少人力，增進(jìn)產(chǎn)能。
此種砂光機可根據砂架、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(kāi)始, 1號砂架是砂削木塊上側面；2號、3號砂架是砂削及拋光木塊右側面；4號、5號砂頭是砂削及拋光木塊左側面，一次性共砂削三個(gè)面，進(jìn)料處有一個(gè)光電開(kāi)關(guān)，送料電機配有一個(gè)編碼器用于計算加工量及計算位置。砂架、砂頭的數量可根據要求增減，可由PLC程序控制其有效/無(wú)效。
砂光機設備上一般會(huì )采用多臺變頻器（4～8臺），控制砂帶、砂輪及輸送帶，通過(guò)無(wú)極調速，能滿(mǎn)足各種材質(zhì)需求，操作方便。
砂光機設備會(huì )根據加工量增加來(lái)啟動(dòng)氣閥進(jìn)行仿形輪的自動(dòng)進(jìn)給補償，保證砂頭不會(huì )因磨輪的磨損而改變砂削效果。
對變頻器性能要求：
要求變頻器具有2路繼電器輸出；具有通訊功能，可實(shí)現與觸摸屏或PLC通訊。
對PLC性能要求：
要求PLC可接收高速脈沖輸入，內建RS-232和RS-485兩個(gè)通訊接口。
行業(yè)分布：山東、廣東
競爭廠(chǎng)牌：臺達、施耐德
4．封邊機
使用產(chǎn)品：變頻器（臺安N310 2.2KW）、HMI、PLC
產(chǎn)品分類(lèi)：直線(xiàn)封邊機、曲線(xiàn)封邊機、后成型封邊機、T型封邊機、手動(dòng)封邊機、全自動(dòng)封邊機、半自動(dòng)封邊機。
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
該設備所選變頻器只是為了實(shí)現調速或是為了實(shí)現高速，因此對所選用變頻器沒(méi)有特別要求。一般要求一臺變頻器拖動(dòng)多臺高速電機（2～6臺），運行頻率在100～300Hz,因一臺變頻器拖動(dòng)多臺電機高速運行，所以需要選擇VF控制，且VF曲線(xiàn)需要自定義。        對變頻器性能要求：
要求變頻器最高頻率可達400Hz、具有通訊功能，可實(shí)現多臺變頻器與HMI通訊。
封邊機高速電機
行業(yè)分布：廣東、浙江、山東
競爭廠(chǎng)牌：愛(ài)得利、臺達、亞泰、四方
5．木工鋸機
使用產(chǎn)品：PLC
主要包括：帶鋸機、圓鋸機、數控裁板鋸等
木工帶鋸機是環(huán)狀帶鋸條張緊在兩個(gè)鋸輪上，環(huán)狀帶鋸條由電動(dòng)機通過(guò)鋸輪帶動(dòng)，作連續切削運動(dòng)。按照用途分類(lèi)，帶鋸機可以分為鋸切原木的跑車(chē)帶鋸機和剖分板材或方材的在剖帶鋸機。
在跑車(chē)帶鋸機中，跑車(chē)的動(dòng)力設備是裝配在底盤(pán)上的電動(dòng)機，經(jīng)過(guò)齒輪傳動(dòng)，帶動(dòng)跑車(chē)的主軸進(jìn)行往復運動(dòng)。跑車(chē)前進(jìn)為工作行程，跑車(chē)后退為返回行程。電動(dòng)機的正轉和反轉控制跑車(chē)工作臺的前進(jìn)和后退。
為了保證系統的控制精度，跑車(chē)帶鋸機控制系統采用閉環(huán)控制。根據旋轉編碼器反饋回來(lái)的脈沖信號計算跑車(chē)工作臺的實(shí)際距離。當跑車(chē)工作臺到達設定距離后，PLC輸出制動(dòng)信號，停止跑車(chē)的運行，實(shí)現跑車(chē)的定位。PLC控制系統共有8個(gè)開(kāi)關(guān)輸入，包括1個(gè)高速脈沖信號、1個(gè)接近開(kāi)關(guān)信號及啟動(dòng)、停止、進(jìn)車(chē)、退車(chē)、點(diǎn)動(dòng)等。2個(gè)開(kāi)關(guān)量輸出為制動(dòng)接觸器和后退繼電器，分別控制跑車(chē)的停止、運動(dòng)方向。
木工帶鋸機動(dòng)作流程
根據跑車(chē)工作臺運行過(guò)程的要求，PLC將當前發(fā)送的脈沖值和觸摸屏的設定值進(jìn)行比較。如果當前值小于設定值，系統立即輸出制動(dòng)信號，然后等待下一次前進(jìn)信號的輸入。當系統需要鋸路補償時(shí)，程序會(huì )根據用戶(hù)選擇的補償量進(jìn)行鋸路補償。
行業(yè)分布：山東、上海、河北
競爭廠(chǎng)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、木工雕刻機、數控鏤銑機、木工鏤銑機
木工雕刻機主要用于木器加工，使其更具美觀(guān)價(jià)值，如家具裝飾、屏風(fēng)雕刻等。木工雕刻機種類(lèi)繁多，品牌也很多，從而導致價(jià)格、性能參差不齊。在國內比較知名的雕刻機生產(chǎn)企業(yè)有精雕，啄木鳥(niǎo)，銘龍等。
性能要求：
在此設備使用，幾乎全采用外部位置控制，伺服電機驅動(dòng)絲桿運動(dòng)。要求伺服響應速度快、控制精度高。
行業(yè)分布：山東、上海、安徽、江蘇
競爭廠(chǎng)牌：四方、臺達
8．家具及木工機械的發(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）應用高新技術(shù)；
（5）發(fā)展柔性化，集成化加工制造系統。
注：
木工機械包括，
貼面機械——真空覆膜機、貼紙機、包覆機、涂膠機、分切機、覆面機
鋸切機械——精密推臺鋸、帶鋸機、數控裁板鋸
鉆孔機械——單排鉆、多排鉆、雙端排鉆
封邊機械——直線(xiàn)封邊機、曲線(xiàn)封邊機、全自動(dòng)封邊機、半自動(dòng)封邊機、T型封邊機、后成型封邊機
砂光機械——通用寬帶砂光機、底漆砂光機、曲面砂光機、圓棒砂光機
木工車(chē)床——仿形車(chē)床、圓棒車(chē)床
木工銑床——電腦雕刻機、木工雕刻機、數控鏤銑機
切割機械——無(wú)卡旋切機、有卡旋切機、薄木皮剪切機、切角機