案例｜DR300B系列变频器—在恒张力高速制钉机上的应用

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制钉机是用来制造铁钉的生产设备。制钉机又名废旧钢筋制钉机，它本着一切从废物利用节能高效，变废为宝的角度出发，一切从用户能够快速致富的角度出发，以经济实用性为主，达到了技术含量高，操作使用方便，它动力小，节约能源，性能稳定可靠。质量达到标准，该设备具有体积小，灵活移动方便，低噪声、低耗电、易安装等特点。故此该项目已成为各企业、个体、家庭、下岗职工、农民朋友快速致富投资的理想项目。

一、自动制钉机主要采用废旧钢筋来作为原料，通过拉直，镦尖等工序来生产，我们日常生活中的所用圆钉子，具有原料易取、广泛，投资较少等优点。自动制钉机在无人协助下，将完成一系列制钉动作，其工作平稳可靠，工作时噪音小，适应性广、效率高，自动化程度高。

二、工作时，首先是将从轧钢厂运来的钢丝校直，以便下一个工序的制钉，这部分工作由校直机构完成。然后就是进入输送机构，由于实际制钉时，制成的钉子不可能都一样长，所以输送机构就要具备可调输送行程的能力。

1、送丝校直机构，要求是送丝与校直动作合一来考虑机构型式。同时应附加夹紧机构，在送丝时放松，其余时间夹紧。送丝校直机构可采用间歇运动机构带动摆动爪，摆动爪压紧钢丝并送丝校直，夹紧机构利用联动关系开合。

2、冷墩钉帽机构，可以采用移动或摆动式冲压机构，一般可用平面六杆机构或四杆机构，其移动、摆动的行程可在25mm左右为宜。为了减小电动机容量和机械速度波动可加飞轮。

3、冷挤和剪断机构在性能要求上与冷墩机构相同，因而采用机构也十分类似。

● 第一阶段（镦粗与充满阶段）这一阶段是材料充满凹模型腔的过程。冲头开始下行时，冲头底面压倒毛坯，材料首先被镦粗，沉声径向流动而逐渐充满凹模型腔。这一阶段压力始终是增加的。

● 第二阶段（稳定挤压阶段）冲头继续下压，材料不断地从稳定变形区往模孔中挤出。这一阶段中，毛坯只改变高度，变形区稳定不变。对于正挤压由于毛坯与模壁间摩擦面积的减小及变形热效应等的影响。

● 第三阶段（非稳定变形阶段）由于变形材料的厚度变得很小了，变形遍及与冲头端面相连的整个毛坯，金属变形异常困难，这时挤压力急剧增大。

4、由于机构较多，相互动作协调十分重要，尽量考虑将各执行机构的原动件固连在一个主轴上。

● 钢钉的直径1.6mm—3.4mm

●  钢钉的长度25mm—80mm

● 生产率360枚每分钟

● 最大冷镦力3000N，最大剪断力2500N

● 冷镦块质量8kg,其他构件质量和转动惯量不计

5、凸轮的工序

● 0°— 60°夹紧机构处于近休状态，保证送丝机构向前送丝

● 60°—120°推动摆抓等速移动夹紧钢丝

● 120°—300°凸轮远休，摆抓始终夹紧钢丝，进行冷镦﹑挤压和剪断工序

● 300°—360°凸轮等加速回程，回到近休状态

DR300B改造制钉机接线图:

DR300B制钉机参数:

注意事项：调试时需注意PID量程需要选择为100，将其放大到100时，反馈值与给定的差值大小决定其放线盘的快慢由变频器控制其输送可以起到：

1、低频扭矩大应用于其冷镦及冷压；

2、控制精度高能有效使其反应灵敏不至于速度缺失时造成机械或人员受伤；
3、前馈增量使其完美更进不会导致在不同速度时能有效补足收线速度。

五、PLC控制回路

由PLC控制整体限位及油压、计数、缺油、启动、停止等相关功能及检测报警。

国内制钉机设备厂家鲜有做到张力摆杆几乎不动，大元DR300B系列变频器的恒张力控制技术，加PLC应用于高速制钉机上能完美满足客户需求，最大程度上保障客户使用安全，同时保障客户实现高效稳定的生产。


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