時(shí)間:2012-10-25 09:48:16來源: 周瑞華
【摘要】本文介紹了臺(tái)達(dá)內(nèi)建運(yùn)動(dòng)控制功能的智能A2伺服使用內(nèi)建的電子凸輪功能,來滿足床墊設(shè)備生產(chǎn)廠商在彈簧成型的設(shè)備上的應(yīng)用。
【Abstract】This article introduces build-in intelligent motion control system of Delta which satisfy manufacturers' application in spring formulation with its CAM function.
【關(guān)鍵字】A2伺服;HMI;凸輪脫離;前置量的設(shè)定
【Keywords】A2;HMI
彈簧成型設(shè)備主要分成純機(jī)械類型和數(shù)控控制類型兩種。數(shù)控控制類型的彈簧機(jī)成本比較昂貴,也比較主流;而機(jī)械控制的彈簧機(jī)機(jī)械復(fù)雜笨重靈活性不夠,不能滿足多種彈簧的生產(chǎn)需求。而使用臺(tái)達(dá)A2伺服的彈簧設(shè)備,介于兩者之間,能夠省去部分機(jī)械,提高工作效率,此設(shè)備主要是使用A2伺服來滿足彈簧成型設(shè)備的送鋼絲部分,凸輪送鋼絲可以滿足與主軸同步追隨及鋼絲長(zhǎng)度的隨時(shí)調(diào)整。
1 彈簧成型設(shè)備的控制需求
彈簧成型設(shè)備結(jié)構(gòu)如圖1所示。其中,伺服控制部分使用了內(nèi)建的電子凸輪功能的A2伺服負(fù)責(zé)彈簧鋼絲的送料進(jìn)給;而機(jī)械控制屬于主軸控制,主動(dòng)動(dòng)力使用變頻器驅(qū)動(dòng),控制機(jī)械凸輪轉(zhuǎn)動(dòng),促使彈簧成型,主動(dòng)軸上安裝了編碼,作為伺服控制的命令來源;光電信號(hào)則作為凸輪的啟動(dòng)信號(hào)。
圖1 彈簧成型設(shè)備結(jié)構(gòu)
2 控制結(jié)構(gòu)
控制結(jié)構(gòu)如圖2所示:
圖2 控制結(jié)構(gòu)
3 鋼絲送料控制實(shí)現(xiàn)
鋼絲送料控制實(shí)現(xiàn)如圖3所示
圖3 鋼絲送料控制實(shí)現(xiàn)
3.1 構(gòu)建凸輪曲線
由于彈簧成型是有機(jī)械凸輪控制的,所以送鋼絲的伺服控制與主軸成線性關(guān)系即可,即如上圖所示構(gòu)建線性的凸輪曲線即可。根據(jù)主從之間的此輪比關(guān)系,調(diào)整主從之間的速度比。目前建立的凸輪表格是馬達(dá)的位置增量是馬達(dá)旋轉(zhuǎn)一圈為一個(gè)周期,根據(jù) P5-83 主軸齒輪比設(shè)定M為凸輪軸依P5-84脈波數(shù),執(zhí)行凸輪曲線的周數(shù),此參數(shù)伺服運(yùn)轉(zhuǎn)(Servo On)下可調(diào),P5-84 主軸齒輪比設(shè)定P主軸所送的脈波數(shù)量,齒輪曲線走P5-83趟。構(gòu)建凸輪曲線如圖4所示。
圖4 凸輪曲線
3.2 伺服原點(diǎn)控制
由于主軸在高速旋轉(zhuǎn)的過程,在旋轉(zhuǎn)到某個(gè)角度會(huì)被光電信號(hào)感測(cè)到,此光電信號(hào)做凸輪軸伺服啟動(dòng)的命令。所以凸輪軸的初始位置可以不需要調(diào)整,上電后把當(dāng)前位置當(dāng)做零點(diǎn)。
3.3 凸輪軸的多種嚙合脫離控制方式
由于類似這類設(shè)備客戶往往會(huì)有光電信號(hào)做送料長(zhǎng)度的檢測(cè),即光電信號(hào)有時(shí),凸輪軸持續(xù)送料;光電信號(hào)沒有時(shí),凸輪軸停止送料。此種控制方式可以使用臺(tái)達(dá)A2伺服DI信號(hào)控制凸輪的脫離和嚙合。DI功能碼是(0x36)控制凸輪的脫離嚙合,同時(shí)P5-88的參數(shù)設(shè)置為0x1121,即可滿足有否DI信號(hào)的輸入。凸輪軸如圖5所示。
圖5 凸輪軸示意圖
此控制方法在機(jī)械控制領(lǐng)域比較常見,但是如果用電氣控制就必須會(huì)使用高速處理的功能,而A2伺服內(nèi)建此功能,能夠充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì),取代控制的功能,且加速減速速度平緩(可以通過調(diào)整P1-68,達(dá)到S型曲線控制功能)??刂菩Ч俺善啡鐖D6和圖7所示。
圖6 A2伺服控制效果
圖7 成品展示
通過前置的控制方法,此方可以實(shí)現(xiàn)凸輪周期性的凸輪,外部的光電信號(hào)的輸入只要給
出一次上升沿信號(hào)即可啟動(dòng)電子凸輪,從而實(shí)現(xiàn)凸輪周期啟動(dòng)停止的動(dòng)作,此方法可實(shí)現(xiàn)物理DI輸入的控制方法,其中P5-92和P5-89為主軸脈波數(shù),同時(shí)設(shè)置P5-88為0x4121即可。此后再通過HMI來調(diào)整主軸的速度及從軸相應(yīng)的控制參數(shù),參數(shù)設(shè)置方便簡(jiǎn)單。圖8為凸輪周期運(yùn)動(dòng)示意圖。
圖8 凸輪周期運(yùn)動(dòng)示意圖
4 總結(jié)
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制方便,控制效率得到提高,精度提高明顯,笨重的機(jī)械得到改良,送料的成功應(yīng)用為后彈簧成型的控制奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。臺(tái)達(dá)A2伺服在彈簧成型設(shè)備上的成功應(yīng)用,也是其性能及功能的完美體現(xiàn),得到業(yè)內(nèi)的一致認(rèn)可。
作者簡(jiǎn)介:
周瑞華,男,1983年09月出生,畢業(yè)于浙江大學(xué)電子信息工程專業(yè),大學(xué)畢業(yè)后一直從事變頻驅(qū)動(dòng)的開發(fā)工作,現(xiàn)就職于中達(dá)電通股份有限公司伺服數(shù)控產(chǎn)品處工作,主要從事伺服、運(yùn)動(dòng)控制類的產(chǎn)品的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用開發(fā)和服務(wù)工作。
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