文档介绍：景德镇工厂大冲线压力机
自动化改造方案汇报
设备技术科
2017年8月
目录
1
大A线基本情况介绍
2
自动化改造原因
4
改造方案详述
3
改造方案简介
5
改造预算及施工周期
6
决议事项
一、大A线基本情况介绍
公司景德镇工厂大A线冲压线是有济南二机床1台1600T四点单动多连杆、3台1000T四点单动、1台800T四点单动压力机组成的5序冲压线,节拍6-8次(连续),移动工作台尺寸:4600mm×2400mm,整线自动化配置日本三菱C5数控伺服系统。该线于2005年调试完成运行使用至今,主要承担景德镇工厂主要产品(北斗星系列、M50系列)的外覆盖件压制工作,设备利用率达95%以上。
二、自动化改造原因
压力机自动化装置由日本OYABE SEIKI 公司(小矢部精机)于 2005 年生产并现场安装调试完毕,电气控制系统所有零部件均为日本原装进口。该自动化线主要由拆垛清洗机构、主控制机构和 5 个自动化单元构成(每个单元包括上料机械手、下料机械手、穿梭台各一台,其中1单元不含穿梭台)。各系统之间通过三菱 AJ71QBR11 通讯模块连接,并在主控制箱内设PROFIBUS模块与压力机通讯,实现信息传递。由于设备已经运行12年有余,当时工业环境下所采用的可编程控制器(三菱(QnA系列)、NC 伺服控制器(三菱 C5)、凸轮编码器等电气产品现在早已被淘汰,在目前市场上无法进行原规格型号零部件采购,新的更新换代产品也无法直接替换安装使用。
为确保设备的正常运转,因此申请对新A线压机自动化生产线进行技术改造,以确保公司的正常生产。建议先对A5压机自动化系统进行电控系统的升级改造,其更换下的系统用作其它设备的备件,以降低设备故障率。
新A线近期故障记录及修理时间
序号
日期
故障记录
修理时间
停产时间
1
6月26日
新A线A2下料手NC异常故障
8:00-8:30
30分
2
7月05日
新A线A2穿梭台NC异常故障
15:00-14:05
1小时5分
3
7月31日
新A线A2穿梭台NC异常故障
12:50-22:15
9小时25分
4
8月01日
新A线A2穿梭台NC异常故障
8:00-11:30
3小时30分
5
8月03日
新A线A4上料手Y轴伺服电机故障
17:15-24:00
6小时45分
6
8月04日
新A线A4上料手Y轴伺服电机故障
8:00-9:15
1小时15分
冲压大A线不会因景德镇工厂停产而报废;若不改造,随时都有可能缺备件无限期停线!
三、改造方案简介
拆除第5单元电气控制柜留作备用,采用目前市场上最新的电器产品,重新设计制作5#单元电气控制系统及制作控制柜,完成信号对接及通讯连接、软件调试等改造所有工作。
可编程控制器、伺服系统采用三菱或西门子等主流一线品牌。为满足新伺服控制系统系统要求,伺服电机、现场操作箱及触摸屏重新选型更换。
增设5单元控制单独脱离功能,即将5单元控制系统关闭后,保证前方清洗拆垛及 4 个单元可正常运行,5 单元对应的压力机可通过人工搬运实现应急生产。
自动化改造后整条生产线设备工作稳定,能够完全达到原设备出厂功能。
经多年的使用,自动化上下料机械手、穿梭台机械结构依然很稳定,如不改造,弃之可惜。
四、改造方案详述
升级改造主要替换内容:
三菱PLC控制器。
上料机械手共2轴,三菱伺服电机(9KW)和驱动器。
下料机械手共2轴,三菱伺服电机(9KW)和驱动器。
穿梭小车共1轴,三菱伺服电机(11KW)和驱动器。
压机凸轮编码器1个。
Proface操作屏1个。
分布式IO从站及其IO模块。
5#单元控制电柜一套。
改造前系统拓扑结构图
四、改造方案详述
升级改造系统方案拓扑结构图
四、改造方案详述
升级改造主要内容
采用西门子SIMOTION控制器(包含运动控制和PLC逻辑控制功能)替换原三菱PLC;
使用西门子1FK7/1FT7永磁同步伺服电机(共5个)替换原三菱伺服电机,其中上料手2个,下料手2个,穿梭小车1个;
使用西门子SINAMICS S120高性能伺服驱动器替换原三菱伺服驱动器;
西门子编码器替换原压机凸轮编码器;
西门子TP1200触摸屏替换原Proface操作屏;
将原IO从站改为西门子ET200SP分布式从站;
SIMOTION运动控制器、所有IO从站以及HMI通过PROFINIET总线进行通信连接;
新制一套控制电柜替代原5#单元控制电柜。
确保原系统功能不变,生产操作习惯不变。
生产运行稳定,生产节拍不低于原有节拍。
故障诊断,设备维护方便快捷。
尽量利旧,适当改制,节约改造成本。
五、改造预算及施工周期
序号