刨槽機(jī)又被稱為機(jī)床，用于需要高精度加工板材的行業(yè)，一般分為金屬切削機(jī)床、鍛壓機(jī)床和木工機(jī)床等，被廣泛應(yīng)用于電梯、裝飾材料、不銹鋼加工、家用電器、道具展示等。本文介紹了基于客戶的需求，英威騰推出的基于CNC+DSV200主軸伺服+DA180伺服驅(qū)動(dòng)器方案。

　　文/深圳市英威騰電氣股份有限公司 朱德濤

圖1 刨槽機(jī)現(xiàn)場(chǎng)圖

　　1 設(shè)備簡(jiǎn)介

　　刨槽機(jī)又被稱為機(jī)床，用于需要高精度加工板材的行業(yè)，一般分為金屬切削機(jī)床、鍛壓機(jī)床和木工機(jī)床等。在金屬成型加工領(lǐng)域，其可以根據(jù)中高檔裝飾行業(yè)、電梯制造等行業(yè)的特殊需求，而對(duì)不銹鋼薄板、鐵板、銅板等其他材質(zhì)板料進(jìn)行V型刨槽，因此該機(jī)器被廣泛應(yīng)用于電梯、裝飾材料、不銹鋼加工、家用電器、道具展示等。

　　2 設(shè)備原理

　　刨槽機(jī)的基本原理是將金屬板材固定，利用刨槽刀片的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)軌跡上將金屬在該位置的材料削掉，形成工藝V槽，而折彎角的大小與V槽深度存在關(guān)聯(lián)，折彎角越小、需要刨取的V槽深度數(shù)值越大。

　　客戶輸入的圖形，通過(guò)CNC面板轉(zhuǎn)化為脈沖命令，給到驅(qū)動(dòng)器，X軸采用2個(gè) 伺服驅(qū)動(dòng)器,來(lái)控制刀片的左右移動(dòng)，Z軸采用1個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)器，來(lái)實(shí)現(xiàn)刀片上下移動(dòng)，從而達(dá)到準(zhǔn)確的深度;Y軸采用的伺服驅(qū)動(dòng)器，來(lái)控制刀片前后移動(dòng)(見(jiàn)圖2)。

圖2 刨槽機(jī)基本工作原理圖

　　3 客戶需求

　　傳統(tǒng)的刨槽機(jī)主軸采用大功率伺服驅(qū)動(dòng)器來(lái)驅(qū)動(dòng)同步電機(jī)，成本高，編碼器安裝在電機(jī)上，沒(méi)有實(shí)現(xiàn)全閉環(huán)控制;因此，為提升設(shè)備競(jìng)爭(zhēng)力，客戶需對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行升級(jí)改造。

　　一方面需要全閉環(huán)來(lái)提高精度，同時(shí)加工質(zhì)量需要穩(wěn)定，輸出力矩穩(wěn)定，加工和重復(fù)精度要高。另一方面，設(shè)備還需要簡(jiǎn)單易上手，簡(jiǎn)單參數(shù)輸入加自學(xué)習(xí)，就可以驅(qū)動(dòng)部分調(diào)試。

　　4 英威騰方案

　　基于客戶的需求，英威騰推出基于CNC+DSV200主軸伺服+DA180伺服驅(qū)動(dòng)器方案，上位機(jī)CNC通過(guò)脈沖控制DSV200主軸伺服和DA180伺服驅(qū)動(dòng)器，實(shí)現(xiàn)高速高精度;DSV200加編碼器驅(qū)動(dòng)異步電機(jī)，實(shí)現(xiàn)全閉環(huán)功能，具有過(guò)載能力強(qiáng)，成本低，控制精度高，響應(yīng)性好的特點(diǎn)。DA180作為刀頭的驅(qū)動(dòng)，加17位絕對(duì)值電機(jī)，達(dá)到0.01MM的精度，滿足刨槽機(jī)對(duì)精度的要求;DSV200主軸伺服具備電機(jī)參數(shù)自學(xué)習(xí)，DA180具備慣量自學(xué)習(xí)，快速匹配電機(jī)慣量。系統(tǒng)拓?fù)鋱D如圖3所示;方案配置表如表1所示。

圖3 方案拓?fù)鋱D

圖4 現(xiàn)場(chǎng)電柜圖

　　表1 方案配置表

　　5 方案特點(diǎn)

　　采用英威騰CNC+DSV200主軸伺服+DA180伺服器方案，系統(tǒng)具有以下應(yīng)用優(yōu)勢(shì)：

　　1、主軸最快速度可達(dá)80m/分鐘，從主驅(qū)動(dòng)半閉環(huán)到閉環(huán)，DSV200直接外接編碼器形成閉環(huán)控制，同時(shí)分頻給主控，以提供更高精度、更高速度的控制效率;

　　2、成本降低30%，整套系統(tǒng)采用主軸DSV200+異步電機(jī)，成本比伺服驅(qū)動(dòng)器+伺服電機(jī)大幅降低;

　　3、精度提高17倍，整套系統(tǒng)X軸和Z軸搭配17bit高分辨編碼器，比傳統(tǒng)增量式編碼器精度大幅度提高;

　　4、保護(hù)功能更齊全，整套方案具備斷電保護(hù)，支持突然斷電，可應(yīng)對(duì)突然斷電對(duì)設(shè)備造成沖擊，斷電后開(kāi)機(jī)繼續(xù)加工。

　　6 總結(jié)

　　通過(guò)在刨槽機(jī)上采用英威騰CNC+DSV200主軸伺服+DA180伺服器方案，驅(qū)動(dòng)器有慣量自學(xué)習(xí)功能，DSV200有參數(shù)自學(xué)習(xí)功能，客戶簡(jiǎn)單設(shè)置即可使用，大幅降低了客戶對(duì)電工技術(shù)的要求;系統(tǒng)全閉環(huán)控制，提高了設(shè)備的整體加工精度，并且完全達(dá)到了進(jìn)口產(chǎn)品的性能指標(biāo)，客戶對(duì)于調(diào)試效果無(wú)論是效率還是精度都非常滿意。