一、前言：

　　彎管加工機的功能主要是用以彎制各種材質金屬管件、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管材，普遍運用于高技術密集行業，如汽摩托車、石化、鍋爐工業及家具業、運動器材業等。

　　二、行業趨勢：

　　目前國內同業間所生產的油壓傳動彎管機多采用油壓系統作為傳動機構，而油壓傳動系統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，且易產生漏油致使工作環境污染，已不再符合目前環保與節能需求殷切的今日。唯有一些廠商采用油壓元件作為其主要動作機構，冀以低生產成本之策略，占據在低階彎管機市場。

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

　　三、市場分析：

　　數控彎管機是管件彎曲加工的主要設備，數控技術是彎管機裝備的核心。提高CNC數控裝備控制系統，對于提高我國裝備制造業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：彎管機機型參數表

　　四、彎管機產品功能分析：

　　彎管機的彎管加工過程一般由送料、轉料、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(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、研拓自動化數數控彎管機方案介紹：

　　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計，研制開發了一套功能豐富、性能良好的彎管機數控系統。

　　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、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位置控制，通過RS-485與一體化控制器通訊實現控制。

　　2、數字量輸入輸出：

　　96路數字量輸入輸出＝一體化控制器上自帶的32路隔離的數字量輸入輸出＋32路隔離的數字量輸入輸出模塊×2塊；合計：96路數字量輸入輸出（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的控制核心，彎管機的底層控制軟件、管理軟件及圖形預覽軟件都運行在該一體化彎管機控制器內。該嵌入式一體化彎管機控制器結構堅固耐用，適用于各種關鍵與惡劣環境。靈活的擴展功能、可靠的品質以及對惡劣環境的適應，源于研華獨特的嵌入式、滿足工業應用的設計觀念及領先的計算器技術。

　　4、人機接口：

　　人機操作通過研華15寸工業帶觸摸顯示屏，該顯示屏專為工業現場設計，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出數控彎管機三維干涉預攬功能系統軟件，結合PC-Base結構將運動，數據采集，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,具備三維圖形實現預覽與乾涉功能

　　3,分段設置速度，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、全循環等多種功能任意選擇

　　5,可根據實際設置的管型數據仿真出三維圖形，實現預覽

　　6,根據彎管文件可直接動態模擬彎管過程動畫，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變化設置補償值、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，每一彎皆可根據不同材質變化，設置相應的補償值，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.座標自動轉換成Y.B.C.加工值，且可根據實際設置的管型數據仿真出三維圖形，實現預覽，減少試彎次數

　　5、資料經編輯完成后，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、導模干涉位置之設置，可用手輪脈沖產生器微調，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)、轉管(B軸)、送管(Y軸)均為閉環伺服控制,旋轉運動數控精度為±0.01°,直線運動數控精度為±0.01mm,并能與管形測量機和計算器中心聯網工作

　　D、系統特點：

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

　　2、開放的操作系統，內嵌微軟WindowsXPe嵌入式操作系統，系統具有EnhancedWriteFilter(EWF)功能，降低操作系統損壞率，優化后的系統充分有效的使用了系統的資源，使啟動時間<60秒，可以完全兼任在WindowsXP下開發的應用程序

　　3、系統提供DiagAnywhere遠程維護軟件，可以遠程監視和控制彎管機控制系統的相關設備，包含遠程監視與控制、遠程屏幕快照和記錄、文件上傳和下載等功能，有效減少上門服務的麻煩

　　4、嵌入式系統設計，結構堅固耐用，體積小巧，結構緊湊，支持DIN導軌安裝、璧掛式安裝和機架式安裝，適合工業自動化行業需求

　　5、基于PC-based平臺,開放式結構，方便進行系統結構擴展，用戶可根據自己不同的產品系列可任意做系統結構的增減，有效的節省系統的變更成本

　　五、項目總結：

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