【摘要】介紹了采用臺達ASD-A2-0421-U伺服驅(qū)動器內(nèi)置電子凸輪在打孔電機上的應(yīng)用。通過安裝臺達伺服驅(qū)動系統(tǒng)，省去了PLC控制和大量接線，減少了用戶的安裝成本，并提升了生產(chǎn)效率。

1概述

地球的水資源有限，對于一些水資源匱乏的地方更是如此。如中東，國內(nèi)新疆等地，綠化和農(nóng)作物灌溉是個難題。即使有些地方不缺水，現(xiàn)在也會逐步更改以前大水漫灌的方法，采用滴灌帶定點、定區(qū)域的灌溉方法，節(jié)省了水資源。

2內(nèi)鑲式滴灌帶生產(chǎn)機工作原理及組成

2.1工作原理

滴管帶的材料為壁厚1mm左右的塑料管子，在擠出機擠出成型品時將滴片貼在管子內(nèi)壁上。滴片上有一個面積約4×4mm的小方格，用打孔機構(gòu)在這個區(qū)域內(nèi)的管壁上打一個直徑2mm左右的孔，然后將扁平形狀的滴頭鑲在注塑機擠出的這部分管帶內(nèi)壁上，如圖1所示。

圖1內(nèi)鑲式滴灌帶

2.2設(shè)備組成

機組主要由擠出機、滴灌帶成型機（送滴片伺服、壓滴片伺服分別為1.5KW、400W臺達B2系列伺服）、牽引機（由兩臺3KW臺達A+系列的伺服組成，）、打孔機構(gòu)（400WA2-U伺服+TP04），卷取機組成（PLC+2×3KW臺達A+系列伺服+排線用400W臺達A2系列伺服）。

2.3設(shè)備特點

（1）擠出機采用新型高效螺桿，具有塑化能力強、質(zhì)量高等優(yōu)點。模頭經(jīng)過熱處理。

（2）成型機采用風(fēng)冷、水冷共同冷卻，保證設(shè)備可以高速度生產(chǎn)。

（3）卷取機采用光桿式新型排線機構(gòu)，改變了螺旋式往復(fù)軸卷取邊緣重疊的現(xiàn)象，使卷取更平整。

3滴灌帶生產(chǎn)機組的打孔方式

現(xiàn)在常見的滴灌帶生產(chǎn)線打孔一般有兩種形式：一種是機械打孔，生產(chǎn)伺服速度較慢；另一種是HMI+運動控制型PLC+伺服方式打孔，這種方式是靠編碼器采集滴管帶的牽引速度送到PLC，然后發(fā)送脈沖信號伺服控制系統(tǒng)。生產(chǎn)中工人需要根據(jù)牽引速度去調(diào)節(jié)HMI的一些參數(shù)，速度也比較慢，所以被打孔機構(gòu)的速度限制了整條生產(chǎn)線的速度。因此，這次打孔電機采用了臺達ASD-A2-0421-U的伺服驅(qū)動器，內(nèi)置電子凸輪功能。這樣就省去了PLC控制和大量的接線。用ASDASoftV4.05.17軟件設(shè)定完參數(shù)后，編碼器采集牽引速度直接送到伺服，只需要外部的接近開關(guān)觸發(fā)啟動電子凸輪。

4電子凸輪裝置

4.1工作原理

電子凸輪又稱ElectronicCAM，是模擬機械凸輪的一種智能控制器。其工作原理是通過位置傳感器（如旋轉(zhuǎn)變壓器Resolver或編碼器Encoder等）將位置信息反饋給CPU，CPU將接收到的位置信號進行解碼、運算處理，并按設(shè)定要求在指定位置將電平信號進行設(shè)置并輸出。電子凸輪可以應(yīng)用在諸如汽車制造、冶金、機械加工、紡織、印刷、食品包裝、水利水電等各個領(lǐng)域。比如在機械加工方面，用電子凸輪來代替笨重的機械凸輪，將馬達軸上的機械凸輪換成旋變做位置反饋，將電子凸輪的信號送控制器，即可實現(xiàn)原來的機械凸輪全部功能（圖2）。采用電子凸輪的系統(tǒng)具有更高的加工精度和靈活性，能大幅提高生產(chǎn)效率。

圖2機械凸輪和電子凸輪的轉(zhuǎn)變

4.2凸輪曲線建立

臺達A2系列智能型伺服系統(tǒng)內(nèi)置電子凸輪功能。單個CAM表最多可有721點組成，可存儲800筆CAM表資料。通過ASDA_SoftV4.05.17軟件可方便的建立所需的凸輪曲線（圖3）。

圖3曲線命令編輯

5程序設(shè)計

系統(tǒng)牽引速度、送滴頭速度、壓滴頭速度通過觸摸屏設(shè)定，然后分別乘以速度系數(shù)，通過RS485通訊發(fā)給各個伺服。打孔伺服的主軸脈沖來源來自安裝在牽引電機上的編碼器。卷繞部分的速度由擺桿速度決定。本例中采用可調(diào)同步區(qū)方式建立飛剪，只需要輸入伺服的齒輪比，打孔道具的數(shù)量、直徑，編碼器直徑、線數(shù)等，即可自動算出曲線。如圖4示。

圖4伺服漸變凸輪軟件建立方式

下一步是電子凸輪的啟動，停止，命令來源。本例中，命令來源為Pulse(外接的旋轉(zhuǎn)編碼器)，啟動時機由伺服的DI輸入，當(dāng)接近開關(guān)檢測到滴片后啟動凸輪。凸輪啟動后旋轉(zhuǎn)一周后停止。如圖5示。

圖5電子凸輪啟動、停止命令編輯

6結(jié)語

該型號設(shè)備現(xiàn)已調(diào)試完成并投產(chǎn)，穩(wěn)定生產(chǎn)速度為130m/min，持續(xù)大量生產(chǎn)時速度保持在80m/min。在用戶處投產(chǎn)至今，使用效果良好。具有操作簡便、易于調(diào)試等特點，大幅提升了用戶的生產(chǎn)效率。