一、前言
近年來國內(nei)建(jian)材(cai)、家具、裝潢等行業得到了空前(qian)發展，促使人造板(ban)、膠(jiao)合板(ban)等制造產業快速發展，對木(mu)材(cai)旋(xuan)切(qie)(qie)(qie)設備的需求也(ye)與日俱(ju)增。但(dan)縱觀(guan)目前(qian)國內(nei)所使用的旋(xuan)切(qie)(qie)(qie)機設備相對比較(jiao)落后，自(zi)動化程(cheng)度低、生產效率也(ye)低。因(yin)此，新型旋(xuan)切(qie)(qie)(qie)機設備的研制成為生產企業當務之急。
經(jing)了解目前多層板(ban)生(sheng)(sheng)(sheng)產廠家在(zai)(zai)單板(ban)生(sheng)(sheng)(sheng)產過程中,大多采用(yong)有卡定心(xin)圓木(mu)旋切(qie)機，這種設(she)備加(jia)工(gong)精度高，質量(liang)好。但(dan)是,由于(yu)卡心(xin)的(de)(de)(de)存在(zai)(zai)，當所旋切(qie)圓木(mu)直徑在(zai)(zai)200mm左右時，就無法在(zai)(zai)有卡旋切(qie)機上加(jia)工(gong)；而且圓木(mu)直徑較(jiao)小時，圓木(mu)剛度降低，旋切(qie)單板(ban)質量(liang)較(jiao)差，如(ru)果將剩(sheng)余的(de)(de)(de)木(mu)芯拋(pao)棄或加(jia)工(gong)成(cheng)(cheng)木(mu)工(gong)芯板(ban),均會造成(cheng)(cheng)原(yuan)材料(liao)(liao)的(de)(de)(de)極(ji)大浪費，從而增加(jia)單板(ban)的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)產成(cheng)(cheng)本。于(yu)是廠家普遍采用(yong)無卡圓木(mu)旋切(qie)機對(dui)剩(sheng)余木(mu)芯進行再次旋切(qie)， 以使原(yuan)材料(liao)(liao)得到了充分(fen)利用(yong)。本文將著重(zhong)論述變頻(pin)器在(zai)(zai)有卡旋切(qie)機上的(de)(de)(de)應用(yong)。
一、旋切(qie)機的(de)分(fen)類(lei)
旋(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)切(qie)(qie)(qie)(qie)機(ji)(ji)按(an)所加工圓木(mu)是(shi)否繞自身軸(zhou)(zhou)(zhou)線(xian)旋(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)轉(zhuan)分(fen)為(wei)(wei)同心(xin)旋(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)切(qie)(qie)(qie)(qie)和偏心(xin)旋(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)切(qie)(qie)(qie)(qie)兩(liang)類。同心(xin)旋(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)切(qie)(qie)(qie)(qie)機(ji)(ji)又(you)分(fen)有(you)(you)卡(ka)軸(zhou)(zhou)(zhou)旋(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)切(qie)(qie)(qie)(qie)機(ji)(ji)和無卡(ka)軸(zhou)(zhou)(zhou)旋(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)切(qie)(qie)(qie)(qie)機(ji)(ji)兩(liang)種，有(you)(you)卡(ka)軸(zhou)(zhou)(zhou)旋(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)切(qie)(qie)(qie)(qie)機(ji)(ji)中(zhong)木(mu)段(duan)(duan)由卡(ka)軸(zhou)(zhou)(zhou)來(lai)(lai)驅動(dong)，也可由卡(ka)軸(zhou)(zhou)(zhou)與動(dong)力防彎壓輥或(huo)刺盤聯(lian)合來(lai)(lai)驅動(dong)。由卡(ka)軸(zhou)(zhou)(zhou)旋(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)切(qie)(qie)(qie)(qie)機(ji)(ji)按(an)卡(ka)軸(zhou)(zhou)(zhou)對木(mu)段(duan)(duan)的(de)夾(jia)(jia)(jia)緊方法又(you)分(fen)為(wei)(wei)機(ji)(ji)械夾(jia)(jia)(jia)緊和液壓夾(jia)(jia)(jia)緊；按(an)木(mu)段(duan)(duan)每(mei)段(duan)(duan)的(de)卡(ka)軸(zhou)(zhou)(zhou)數又(you)可分(fen)為(wei)(wei)單卡(ka)軸(zhou)(zhou)(zhou)和雙卡(ka)軸(zhou)(zhou)(zhou)。機(ji)(ji)械夾(jia)(jia)(jia)緊的(de)卡(ka)軸(zhou)(zhou)(zhou)均為(wei)(wei)單卡(ka)軸(zhou)(zhou)(zhou)；液壓夾(jia)(jia)(jia)緊的(de)軸(zhou)(zhou)(zhou)有(you)(you)單卡(ka)軸(zhou)(zhou)(zhou)和雙卡(ka)軸(zhou)(zhou)(zhou)。其中(zhong)，偏心(xin)旋(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)切(qie)(qie)(qie)(qie)可獲得精美的(de)徑向花紋，但(dan)生產率比(bi)同心(xin)旋(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)切(qie)(qie)(qie)(qie)的(de)低(di)。旋(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)切(qie)(qie)(qie)(qie)機(ji)(ji)按(an)旋(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)切(qie)(qie)(qie)(qie)木(mu)段(duan)(duan)的(de)尺寸可分(fen)為(wei)(wei)大、中(zhong)、小型(xing)(xing)，大型(xing)(xing)旋(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)切(qie)(qie)(qie)(qie)機(ji)(ji)可旋(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)切(qie)(qie)(qie)(qie)木(mu)段(duan)(duan)最(zui)大長(chang)(chang)度(du)在(zai)(zai)2m以上，木(mu)段(duan)(duan)最(zui)大直(zhi)(zhi)徑可達1.6m；中(zhong)型(xing)(xing)旋(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)切(qie)(qie)(qie)(qie)機(ji)(ji)旋(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)切(qie)(qie)(qie)(qie)木(mu)段(duan)(duan)長(chang)(chang)度(du)為(wei)(wei)1-2m，木(mu)段(duan)(duan)直(zhi)(zhi)徑在(zai)(zai)0.5-1.6m；小型(xing)(xing)旋(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)切(qie)(qie)(qie)(qie)機(ji)(ji)旋(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)切(qie)(qie)(qie)(qie)木(mu)段(duan)(duan)的(de)最(zui)大長(chang)(chang)度(du)一(yi)般(ban)在(zai)(zai)1m以下，直(zhi)(zhi)徑在(zai)(zai)0.5m以下。
二(er)、旋切的基本原理
旋(xuan)切(qie)的(de)一(yi)般方法是(shi)：左右卡軸(zhou)夾(jia)緊木(mu)段(duan)兩端(duan)并帶(dai)動(dong)其(qi)旋(xuan)轉，安裝在刀床上的(de)旋(xuan)刀刀刃平行于卡軸(zhou)軸(zhou)線(xian)并沿其(qi)垂直方向作進(jin)(jin)給運(yun)動(dong)，沿木(mu)段(duan)年(nian)輪(lun)方向旋(xuan)切(qie)出等厚(hou)的(de)單(dan)(dan)板無論是(shi)恒轉速旋(xuan)切(qie)，還是(shi)恒線(xian)速旋(xuan)切(qie)，為了獲(huo)(huo)得一(yi)定厚(hou)度(du)的(de)單(dan)(dan)板，都應使卡軸(zhou)每轉一(yi)轉，刀床的(de)進(jin)(jin)給量保持不變，其(qi)進(jin)(jin)給量大小等于單(dan)(dan)板的(de)名義厚(hou)度(du)，改(gai)變這(zhe)個進(jin)(jin)給量，就(jiu)可獲(huo)(huo)得不同厚(hou)度(du)的(de)單(dan)(dan)板。
三、旋切(qie)系統描述
木(mu)工旋切機用于將圓木(mu)沿徑向(xiang)，刨切成厚薄均勻的(de)整張木(mu)皮，作為制造人(ren)造膠合板的(de)原材料。
木工旋切機(ji)由(you)以(yi)下幾部分組(zu)成：主(zhu)傳(chuan)動(dong)電機(ji)、減速(su)箱(xiang)、壓(ya)輥(gun)(gun)、進給電機(ji)、減速(su)機(ji)、進給絲(si)桿、被動(dong)輥(gun)(gun)以(yi)及(ji)刀(dao)床(chuang)、刀(dao)床(chuang)位(wei)移傳(chuan)感器等。
主傳動(dong)電機帶動(dong)壓輥(gun)恒速運行，被動(dong)輥(gun)和刀(dao)(dao)床則由進給電機推動(dong)，根據圓木的(de)(de)實時直徑（D0）和設定的(de)(de)木皮(pi)厚度(du)（h）變速運行。直徑越小，進給電機推動(dong)刀(dao)(dao)床的(de)(de)速度(du)就越快，進給速度(du)N=F﹙D0,h﹚，從而保證(zheng)刨出的(de)(de)木皮(pi)厚薄均勻。
傳統(tong)(tong)圓木無心旋(xuan)切(qie)機(ji)的(de)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)主要是采用(yong)T2系(xi)列(lie)電磁調速(su)器(qi)變頻調速(su)的(de)方(fang)法，通(tong)過采用(yong)手動(dong)調節(jie)旋(xuan)扭或用(yong)凸輪曲線調節(jie)的(de)方(fang)式改(gai)變控(kong)(kong)(kong)制(zhi)器(qi)的(de)輸入(ru)電壓來(lai)改(gai)變電機(ji)的(de)速(su)度。這種(zhong)旋(xuan)切(qie)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)方(fang)法產生的(de)板(ban)厚誤差達1mm之多。因此設計一套能夠(gou)準(zhun)確(que)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)旋(xuan)刀移(yi)動(dong)速(su)度達到控(kong)(kong)(kong)制(zhi)旋(xuan)切(qie)板(ban)材(cai)厚度的(de)系(xi)統(tong)(tong)就顯得尤為重要。系(xi)統(tong)(tong)設計的(de)基本思路：
(1)建(jian)立準確的(de)數學模型(xing);
(2)替代(dai)原有的速(su)度(du)控制系統，達(da)到精確(que)的速(su)度(du)控制。
四、使用普傳PI9000系列變頻器(qi)的優勢
1、變頻(pin)器(qi)采用了DSP（32位(wei)數字(zi)信號處(chu)理器(qi)）為核心的(de)控制單(dan)元(yuan)，實現高速性能控制；
2、根據(ju)刀(dao)床(chuang)位(wei)移傳感器的檢測數(shu)據(ju)，實時(shi)高速(su)計算刀(dao)床(chuang)進給速(su)度，刨切木皮厚薄均勻，精(jing)度高，表面光滑；
3、切削(xue)厚度連續可設(she)定，0.1mm厚度誤差(cha)，滿足不同(tong)規格需求；
4、優異速(su)度(du)控(kong)制精(jing)度(du)，低頻(pin)轉矩特(te)性，良好弱(ruo)磁控(kong)制；
5、自動識(shi)別電機參數，智能(neng)整(zheng)定到最佳(jia)控制模式；
6、結(jie)構(gou)簡單，低成(cheng)本，高可靠(kao)性，安裝調試(shi)簡單，工(gong)人(ren)操作(zuo)方便(bian)；
7、針對復雜的旋切對象，啟(qi)動轉矩大，確保電機在低速(su)重切削(xue)(xue)時(shi)有強(qiang)勁切削(xue)(xue)力并且出力均勻(yun),保證旋切的平穩及高速(su)停刀再啟(qi)動工作；
8、調速(su)(su)范圍寬(kuan)，旋切速(su)(su)度快(kuai)，生產效(xiao)率高(gao)，能(neng)夠滿(man)足較(jiao)高(gao)出板線(xian)速(su)(su)度要求的場合。
五、PI9000現場參數設置及(ji)詳(xiang)解
現場(chang)旋切機主電機為(wei)(wei)一臺三相交流(liu)異步電動機，功率為(wei)(wei)30kW，六極(ji)，額定頻率為(wei)(wei)50Hz，額(e)(e)定電(dian)(dian)壓為(wei)380V，額(e)(e)定電(dian)(dian)流為(wei)60A，額(e)(e)定轉速為(wei)980r/m，防(fang)護等級(ji)為(wei)IP44。選45KW變頻器(qi)(qi)（PI9230 045G3），采(cai)用矢量控制方式，實際(ji)(ji)運(yun)行電(dian)(dian)流在額(e)(e)定電(dian)(dian)流的70%左右，考慮帶載(zai)啟動及不(bu)同(tong)木料的負載(zai)擾動，變頻器(qi)(qi)加大了兩檔，按調試后運(yun)行情況來看，該(gai)現場選用37KW變頻器(qi)(qi)也夠用。PI9000系列變頻器(qi)(qi)具有短路、過(guo)(guo)載(zai)、過(guo)(guo)壓、缺相、失(shi)速等多重保(bao)護功能(neng)和(he)故障信(xin)號輸出，能(neng)效保(bao)證(zheng)系統安全(quan)高效的運(yun)行。該(gai)現場存在木屑粉塵，注意變頻器(qi)(qi)的防(fang)塵，實際(ji)(ji)使(shi)用時變頻器(qi)(qi)裝在電(dian)(dian)控柜(ju)內(nei)，柜(ju)子具備防(fang)塵功能(neng)。
參數設置，F0.00=0（無PG矢量控制，需要先輸入b0.00-b0.05電機參數,b0.27設為1后按下RUN鍵(jian)運(yun)行(xing)，進行(xing)異步電機靜止自學(xue)習；然(ran)后脫(tuo)開電機，b0.27設為2后按下PUN鍵(jian)運(yun)行(xing)，進行(xing)異步電機全面自學(xue)習）
F0.11=1（端(duan)子控制）
F0.03=2（頻率指(zhi)令由模擬(ni)輸入(ru)AI1給定）
F0.13=30 (加速時間)
F0.14=30（減速時間）
變頻器控制原理圖(tu)：
結束(shu)語
普傳(chuan)變(bian)頻器(qi)在(zai)旋(xuan)切(qie)機上的應用簡化了傳(chuan)統(tong)旋(xuan)切(qie)機的機械(xie)(xie)結構，消除了傳(chuan)統(tong)機械(xie)(xie)設(she)備(bei)因磨損造成的誤差，提(ti)高了旋(xuan)切(qie)精度。提(ti)高了機械(xie)(xie)設(she)備(bei)的效率(lv)和木材的利(li)用率(lv)。 通過(guo)變(bian)頻調(diao)速取代傳(chuan)統(tong)勵磁調(diao)速，節能效果明顯，選用時需注意變(bian)頻器(qi)選型及(ji)防(fang)塵。
