1 引言 近年來，伺服系統(tǒng)的發(fā)展日趨成熟，由于其優(yōu)異的運行特性以及高精度的定位，伺服在各行各業(yè)中得到廣泛的應用。而以前老式的手工定位或者由步進電機來控制定位的切割機系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足更高的精度要求，所以由伺服系統(tǒng)取而代之也趨向必然。本文主要結合Kinco高性能伺服，淺談伺服在PC機式操控線切割機上的成功應用。 2 線切割機的主要組成部分 機床、伺服、文本控制器、PLC、運動控制卡。機床由床身、XY工作臺、油箱等部件組成。運動控制卡具有間隙補償、直線插補、圓弧插補等主要功能。 3 線切割機的工作原理 加工工件固定在XY工作臺上。X、Y兩方向的運動各由一臺伺服電機控制。由文本控制器預輸入需要定位的機械點，然后確定加工中心的參考零點。發(fā)送定位點到伺服驅動器，伺服電機通過中間傳動機構帶動兩方向的絲杠旋轉，分別使得X、Y工作臺進給。定位好之后再由上位機發(fā)送插補運動命令，X、Y方向定位電機進行插補運動，同時切割電機根據(jù)定位電機的走向切割出不同形狀的孔。 4 Kinco伺服的特點及功能 4.1 可編程程序控制 內置256段sequence可編程序容量，每段sequence程序可寫8個語句，總共2048步可編程序容量。程序可以通過外部數(shù)字IO口觸發(fā)，如ED100驅動器共有8個DIN口，數(shù)字輸入口可接直流24V控制電源，其中DIN6，DIN7可作為正負向限位用，DIN8可作為原點回歸用，DIN1～DIN5可由使用者自行定義后調用sequence，DIN6～DIN8也可以定義調用sequence程序，當需要調用的程序比較多，數(shù)字輸入口不敷使用時可以采用BCD編碼方式。 數(shù)字輸入口輸入間隔時間>1ms 由于有強大的可編程序功能，在某些應用場合可以省去PLC等上位機，讓控制系統(tǒng)系統(tǒng)更加簡單、成本更加低廉、整合的產品更有競爭力。 Sequence例圖如圖2。4.2 運算功能、比較功能、計時計數(shù)功能、數(shù)據(jù)記錄以及定制firware 運算器：Kinco伺服驅動器內部提供運算器，可進行簡單的算術以及邏輯運算 比較器：比較功能可以提供給用戶做一些內部比較，比如位置模式時設定目標脈沖數(shù)，運行中實時和實際的位置相比較，當比較到達時可以調用相應的sequence程序進行相關控制 計時器：提供最小時基為1ms的計數(shù)器，可做延時控制 計數(shù)器：可提供給用戶連接外部脈沖輸入設備進行計數(shù)控制 數(shù)據(jù)記錄：可對用戶數(shù)據(jù)或者運算結果暫時存儲 4.3 通訊功能 Kinco伺服具有強大的通訊功能，支持CAN OPEN，PROFIBUS協(xié)議通訊，提供CAN，PROFIBUS通訊接口，以及RS232C，RS485通訊接口，用戶可以通過上位機很方便地與驅動器通訊，也可以通過CAN通訊口擴展IO模塊。通用的傳輸協(xié)議讓用戶在很短的時間內掌握使用技巧。 4.4 可定制firmware 在某些特殊行業(yè)或者某些特殊場合，當現(xiàn)有的低層程序不能滿足用戶的需要，可通過修改firmware以達到控制要求。 5 參數(shù)設置 開始定位前首先要通過文本控制器設定好需要定位的點，輸入后會保存到PLC的掉電保持寄存器，然后輸入定位速度，找原點速度等必須參數(shù)。 參數(shù)設置畫面如圖3。 6 運行定位 當所有參數(shù)設定好，并且機械裝置就緒后可以按動文本上的定位按鈕,由PLC通過通訊的方式把定位點以及定位速度發(fā)送到驅動器進行定位，定位精度可達0.005mm，定位完成后由運動控制卡發(fā)送脈沖控制驅動器進行插補定位控制，同時切割機啟動。 7 線切割機的應用 （1）廣泛應用與各種沖模 （2）加工微小異形孔、窄縫和各種復雜形狀的工件 （3）加工樣板或者成型刀具 （4）加工粉末冶金模、鑲拼形腔模、拉絲模、波紋模和成型模 （5）加工硬質材料、切割薄片、切割貴重金屬材料 （6）加工凸輪、特殊齒輪 （7）適合小批量、多品種零件加工，減少模具的制作費用，縮短生產周期。 8 結束語 經(jīng)過設備調試，各項性能指標均達到客戶的認可，EVIEW文本，Kinco伺服在線切割機得到了應用，同時也取得用戶的好評。 第二屆伺服與運動控制論壇論文集 第三屆伺服與運動控制論壇論文集