隨著當(dāng)代工業(yè)制造技術(shù)的發(fā)展和革新,質(zhì)量、效率和成本這些詞語(yǔ)越來(lái)越頻繁的被提出來(lái)并貫徹在自動(dòng)化項(xiàng)目的實(shí)施過(guò)程之中。在運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域,傳統(tǒng)變頻器以及伺服驅(qū)動(dòng)器在一些需要高精度位置控制的應(yīng)用場(chǎng)合,已經(jīng)很難在精度和效率上滿足要求了。如無(wú)軸印刷機(jī)的套色系統(tǒng)、全電動(dòng)注塑機(jī)伺服系統(tǒng)以及一些靈活的CNC應(yīng)用項(xiàng)目中,因此,一些站在業(yè)界技術(shù)發(fā)展前沿的公司研發(fā)并推出了一系列被稱為智能伺服驅(qū)動(dòng)器的產(chǎn)品。
ACOPOS以及ACOPOSmulti系列產(chǎn)品,是由來(lái)自?shī)W地利的貝加萊工業(yè)自動(dòng)化公司推出的新一代智能伺服驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)品,它的出現(xiàn)為高精度和高性能的運(yùn)動(dòng)控制提出了一種全新的解決方案。
ACOPOSmulti系列智能伺服驅(qū)動(dòng)器和傳統(tǒng)伺服驅(qū)動(dòng)器相比,具有以下一些特點(diǎn):
1、內(nèi)置了高性能的DSP處理器,勝任高速的處理運(yùn)算,能有效提高軸的性能以及控制能力。
2、可以通過(guò)插卡式擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)高速的數(shù)字量和模擬量輸入,最新的ACOPOSmulti驅(qū)動(dòng)器支持16位模擬量的輸入,信號(hào)刷新周期僅為50微秒。
3、通過(guò)不同的插卡支持多種高精度的位置反饋方式,包括增量式(INC和SSI)和絕對(duì)式編碼器(Endat),其中Endat絕對(duì)式編碼器,分辨率可以達(dá)到500萬(wàn)線,具有單回轉(zhuǎn)和多回轉(zhuǎn)多種型號(hào)配置,可以滿足幾乎所有需要高精度定位需要的應(yīng)用場(chǎng)合。
4、配合使用驅(qū)動(dòng)器內(nèi)置的諸多函數(shù)運(yùn)算模塊以及信號(hào)采集處理邏輯模塊技術(shù)(Smart Process Technology),所有函數(shù)塊以及由其組成的邏輯功能組合的處理循環(huán)周期僅為400微秒,而新一代的ACOPOSmulti的掃描周期更是提高到了50微秒,幾乎可以滿足所有苛刻的應(yīng)用計(jì)算。
由于ACOPOS系列智能伺服驅(qū)動(dòng)器具有以上一些特點(diǎn),使得它在印刷、多軸包裝、全電動(dòng)注塑、玻璃切割成型等應(yīng)用場(chǎng)合得到了廣泛的使用,特別是在印刷行業(yè)的套色控制系統(tǒng)中的應(yīng)用,得宜與其直接輸入模擬量反饋的技術(shù),結(jié)合其內(nèi)部高速函數(shù)模塊運(yùn)算處理功能,達(dá)到了極高精度的控制目標(biāo)(穩(wěn)態(tài)套色精度達(dá)到0.01mm@200m/min)。下面,就以套色控制系統(tǒng)中的色標(biāo)信號(hào)采集處理功能為例,向大家詳細(xì)介紹一下ACOPOS驅(qū)動(dòng)器直接輸入模擬量反饋技術(shù)。
無(wú)軸印刷機(jī)中的套色控制系統(tǒng),是在印刷機(jī)生產(chǎn)過(guò)程中,通過(guò)連續(xù)檢測(cè)印刷完畢的材料上的圖形的位置,計(jì)算出印刷誤差,再通過(guò)對(duì)連續(xù)旋轉(zhuǎn)印刷版輥的相位進(jìn)行微調(diào),使的在接下來(lái)的生產(chǎn)中相應(yīng)的圖案能夠被印刷到正確的位置。要達(dá)到這個(gè)控制目的,首先就必須要精確的檢測(cè)圖案的位置,一般印刷的過(guò)程如圖所示,印刷完畢的材料邊緣的不同顏色的色標(biāo),就是用來(lái)檢測(cè)各種顏色位置的標(biāo)志,由于被印刷的圖案和承印物(紙張或者塑料薄膜)之間通常都會(huì)有一定的色差,利用這一點(diǎn),我們就可以通過(guò)檢測(cè)顏色的深度,來(lái)確定是否有圖案,因此,我們所說(shuō)的用來(lái)檢測(cè)色標(biāo)的色標(biāo)傳感器(俗稱光電眼)其實(shí)是一種高速模擬量傳感器,它可以在承印物高速運(yùn)動(dòng)的情況下,辨識(shí)出承印物上不同的顏色,并轉(zhuǎn)換成時(shí)域下的電信號(hào)。
按照印刷業(yè)界的標(biāo)準(zhǔn),在不同場(chǎng)合下印刷的,使用的色標(biāo)形狀也有所不同,有矩形、三角形、梯形等不同形狀,其中矩形標(biāo)最細(xì)的一種僅為2mm,所以當(dāng)印刷速度為200m/min時(shí),2mm的標(biāo)經(jīng)過(guò)光電眼的時(shí)間僅為
,生產(chǎn)速度越高,標(biāo)形越細(xì),對(duì)于標(biāo)的辨識(shí)就越困難,換句話說(shuō),能否最大限度的提升機(jī)器的生產(chǎn)速度,并能生產(chǎn)具有各種形狀的標(biāo)形的產(chǎn)品,很大程度上來(lái)說(shuō)首先就是依賴于是否能檢測(cè)到這類高速的模擬量信號(hào)。
貝加萊最新的ACOPOSmulti系列智能伺服驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部集成了高性能的模擬量反饋接入端口,其具體的性能參數(shù)如下:
端口為單路模擬量輸入,輸入方式支持差分方式或者單跳沿兩種,驅(qū)動(dòng)器端內(nèi)置光電隔離,具有更好的抗干擾能力,輸入信號(hào)電壓值±10 V(最高到15V),信號(hào)測(cè)量的同步周期為50us,模數(shù)轉(zhuǎn)換精度16bit,并內(nèi)置30khz的輸入濾波功能。
對(duì)于ACOPOS系列產(chǎn)品來(lái)說(shuō),是通過(guò)AC132插卡的方式來(lái)接入高速模擬量信號(hào)的,并且受限于其400us的循環(huán)掃描時(shí)間,在最為苛刻的條件(印刷版輥的色標(biāo)寬為2mm)下,生產(chǎn)速度為300m/min時(shí),單個(gè)色標(biāo)經(jīng)過(guò)傳感器的時(shí)間僅為400us,可見(jiàn),當(dāng)速度再進(jìn)一步提高時(shí),驅(qū)動(dòng)器將無(wú)法辨識(shí);而最新的ACOPOSmulti系列產(chǎn)品,在其本體上就直接集成了1路高速的模擬量輸入端口,而且其循環(huán)掃描時(shí)間僅為50us,和原來(lái)的方案相比,信號(hào)辨識(shí)能力得到了數(shù)倍提高。因此,由于ACOPOSmulti內(nèi)部循環(huán)掃描時(shí)間的提高,即使印刷速度進(jìn)一步提到300m/min甚至更高的情況下,只要色標(biāo)經(jīng)過(guò)傳感器的時(shí)間大于50us,理論上就能夠被驅(qū)動(dòng)器辨識(shí)到,所以具備了這樣高速的模擬量直接輸入技術(shù)的ACOPOSmulti伺服系統(tǒng)能適應(yīng)更高的印刷速度;其次,由于其內(nèi)部的模數(shù)轉(zhuǎn)換為16bit,并內(nèi)置了頻率高達(dá)30khz的輸入濾波器,意味著能最大程度的發(fā)揮出傳感器的色彩辨識(shí)能力,從而可以辨認(rèn)出更接近于承印物的顏色。因此,具備了模擬量直接輸入功能的ACOPOSmulti智能伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)將能更好的適應(yīng)各種苛刻的工業(yè)應(yīng)用環(huán)境,并為客戶提供更為靈活,高速和精準(zhǔn)的運(yùn)動(dòng)控制解決方案,和客戶攜手一起實(shí)現(xiàn)完美的自動(dòng)化。