变频器在翻箱机上的应用

章圆珍

（广西玉柴机器股份有限公司铸造厂，广西 玉林 537005）

铸造厂缸盖车间造型自动线是上世纪90年代建成的，当时的生产线相对落后，已经适应不了生产和质量的要求。柴油机铸件的生产，对造型工艺有很高的要求，砂型的好坏决定了铸件质量。这条造型自动线上有两台翻箱机，由于翻箱机转速过快、震动比较大等原因，很容易造成砂型损坏，铸件出现砂眼、夹砂等质量问题。为了解决这个问题，提高砂型质量，减少铸件废品率，通过在两台翻箱机上应用变频器调速技术，使翻箱机实现翻转平稳，保证砂型质量，同时提高翻箱机的可靠性。现场生产实践表明，该设计大大提高了生产效率和产品合格率[1].

1 现状分析

如图1所示，造型线上的两台翻箱机都是通过接触器来实现正反转，以及制动、加减速等。由于铸造厂环境相对比较恶劣，粉尘多、温度高，所以接触器很容易出现触点接触不良的情况，甚至接触器直接烧坏，这样对生产的效率及连续性都是很大的考验。而且，这种设计使得翻箱机在翻转过程中翻转不平稳，制动时容易引起震动，从而造成型砂的震落，导致砂型质量不稳定。而且，高速翻转的翻箱机对变速箱及连接部位和大转轮都有很大的冲击，键槽磨损后会增加负载，电流变大，也容易损坏接触器。

为了减少翻箱机引起的产品质量及生产效率降低的问题，对这两台翻箱机进行了改造。利用现有的资源，通过设备改造，运用变频器调速技术实现翻箱机平稳翻转。

2 系统设计

2.1 系统总体框架

根据设计要求，采用变频调速技术对翻箱机进行改进，使其在即将到位的时候转速降低，平稳翻转到位。如图2所示，通过减速感应开关获得减速信号，输入到PLC，PLC根据相应程序控制变频器的工作，变频器再控制电机的加减速运行。直到相应的到位感应开关获得到位信号，电机停止运行。

2.2 SANKEN变频器

图1 翻箱机控制系统现状

图2 变频调速系统

缸盖车间运用的变频器是日本SANKEN通用型全数字式变频器SAMCO·M，适用于感应电动机的调速驱动。其内部配备16位微处理器，虽然相对比较落后，但此变频器功能完全能满足本设计的要求，而且其操作尤为简单。在资源有限的情况下，采用变频器调速的方法最为有效。

2.3 硬件连接

如图3所示，为变频器的硬件连接电路图，变频器本身就有正转、反转和加减速功能，只需将相应的接点连接上就行了，方便简单。

3 程序设计

如图4所示，由于翻箱机在日常维修过程中还需要用到手动运转功能，所以必须同时编写翻箱机手动与自动程序，以保证维修方便，如图5所示。只需在系统原先设定的程序中增加翻箱机手动与自动程序即可，相应的I/O点如表1所示。

图3 变频器硬件连接

表1 系统I/O点

图4 翻箱机手动程序

图5 翻箱机自动程序

4 改造后的效果

经过改造后的造型翻箱机，通过感应开关感应到相应的信号，根据PLC内部的程序对变频器进行控制，变频器再控制电机的启停及加减速。由于感应开关信号比较可靠，信号稳定，所以翻箱机运行更加平稳、可靠，减少了由于翻箱机故障而导致生产效率降低以及翻转过程中造成强烈震动导致的型砂受损，提高了型砂的合格率，完全符合工艺要求。

5 结束语

变频器在工业生产实践中应用非常广泛，本文仅对其在翻箱机中的应用作了简单的研究。虽然本文采用的变频器相对比较落后，但是已能满足本设计的需要。这也告诉我们，在工业生产中，应该充分利用现有的资源，以最低的成本创造最大的效益，达成最好的效果。