伺服電機(jī)在追剪控制中的應(yīng)用實(shí)例：

追剪電控系統(tǒng)

－前言

一般普通追剪設(shè)備采用內(nèi)置脈沖功能的小型PLC，通過主軸編碼器速度輸出到PLC內(nèi)置高速輸入點(diǎn)，將繞線軸與排線軸的速比進(jìn)行簡單速度同步，這種方法受PLC運(yùn)算影響，同步精度差，計(jì)算量大，CPU處理時(shí)間較長，因此會出現(xiàn)切長不均勻，加減速時(shí)切刀同步性差，嚴(yán)重影向成品的質(zhì)量。本系統(tǒng)采用高速雙CPU結(jié)構(gòu)形式，利用獨(dú)立CPU處理運(yùn)動控制算法，可以很好地實(shí)現(xiàn)各種運(yùn)動軌跡控制、邏輯動作控制，直線/圓弧插補(bǔ)控制等，在高速護(hù)角機(jī)中正是利用了運(yùn)動控制器的電子凸輪功能很好的解決了上述問題。

傳統(tǒng)的定長送料系統(tǒng)，都是在材料開始加工之前先由送料馬達(dá)將材料送出指定的長度，等材料穩(wěn)定停止之後，隨後再進(jìn)行正常的加工作業(yè)，譬如鋼板裁切、管材鋸斷、套色印刷、…等等。因此基本上，只要送料的長度準(zhǔn)確，不論其為何種加工作業(yè)，產(chǎn)出成品的質(zhì)量大都還可以被客戶接受。但是，碰到如斜紋紙管生產(chǎn)線、無縫鋼管生產(chǎn)線、光電纜擠出生產(chǎn)線、鋼筋矯直切割生產(chǎn)線…等等，材料是連續(xù)不間斷地生產(chǎn)出來的，根本無法採用停止後靜態(tài)裁切的方式。以及客戶需要提高生產(chǎn)效率的情況下，同步式剪切系統(tǒng)就比較適用。本文介紹的追剪系統(tǒng)，是同步式剪切系統(tǒng)中的一種，其他還有飛剪，旋切。它們之間****的區(qū)別是：追剪是往返運(yùn)動，而飛剪是為同向運(yùn)動。

二追剪結(jié)構(gòu)和原理

（1）切刀機(jī)構(gòu)

主要由一個進(jìn)刀電磁閥和一退刀電磁閥控制切刀的進(jìn)退。

（2）測量機(jī)構(gòu)

安裝于出來部分，如圖所示，同軸聯(lián)接一2500線的A/B相的差分編碼器,測量進(jìn)料的速度,及長度。是電子凸輪運(yùn)動中的主軸。

（3）追蹤機(jī)構(gòu)

主要由高精度伺服電機(jī)、傳動機(jī)構(gòu)組成，是電子凸輪運(yùn)動中的從軸。

（4）進(jìn)料傳動

主要有變頻電機(jī)、傳動皮帶等，要求調(diào)節(jié)進(jìn)料的速度。

（5）電氣控制

包含電氣控制箱、觸摸屏操作盒。運(yùn)動控制器作為控制核心，觸摸屏作為人機(jī)交換，伺服電機(jī)作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)切割的精確控

追剪控制中電子凸輪的主軸長度與從軸速度的關(guān)系圖

（1）前置狀態(tài)：送料進(jìn)行中，長度尚未達(dá)到指定裁切長度。運(yùn)動控制器隨時(shí)偵測輸入材料之當(dāng)時(shí)送料速度，若長度適合即立刻指揮伺服馬達(dá)啟動，進(jìn)入追速狀態(tài)。

（2）追速狀態(tài)（RampuptoTracking）：送料持續(xù)進(jìn)行，運(yùn)動控制器在偵測輸入材料之長度及當(dāng)時(shí)送料速度的同時(shí)，并指揮伺服電機(jī)依照S曲線加速至與進(jìn)料速度同步；在進(jìn)入同步速度的瞬間，鋸/切臺與材料的動態(tài)相對位置已經(jīng)整定完成。接著便進(jìn)入同步狀態(tài)。

（3）同步狀態(tài)（SyncronizedZone）：一旦進(jìn)入同步狀態(tài)，運(yùn)動控制器立刻送出同步信號(CLEAR)給鋸/切臺控制機(jī)構(gòu)，要求執(zhí)行切斷動作。同時(shí)，運(yùn)動控制器依然持續(xù)偵測進(jìn)料長度及進(jìn)料速度，隨時(shí)保持鋸/切臺與材料之間的動態(tài)相對位置不變；如此才能確保裁切斷面的平整。當(dāng)裁切完成之后，切刀自動退出，并發(fā)出裁切完成信號(CUTend)。

（4）減速狀態(tài)（RampdownStop）：運(yùn)動控制器指揮伺服電機(jī)依照S曲線減速直到完全停止。同時(shí)，仍然持續(xù)偵測并累計(jì)進(jìn)料長度。一旦伺服電機(jī)完全停止，接著立刻進(jìn)入回車狀態(tài)。

（5）回車狀態(tài)（ReturnHome）：回車過程中，運(yùn)動控制器仍持續(xù)偵測并累計(jì)進(jìn)料長度。

（6）待機(jī)狀態(tài)：回車完成之后運(yùn)動控制器系統(tǒng)自動進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，等待下一循環(huán)

開始.

四結(jié)束語

系統(tǒng)不僅僅可以應(yīng)用在追剪控制中，通過變換不同的控制曲線，該功能廣泛應(yīng)用于各種較高要求的運(yùn)動控制中，例如：包裝機(jī)行業(yè)中的飛剪，機(jī)床行業(yè)中的飛鋸，印刷機(jī)行業(yè)中的電子軸裁切及套印，紡機(jī)行業(yè)中的精密絡(luò)筒繞線等等。

在紡織機(jī)械中電子凸輪細(xì)紗機(jī)、包裝機(jī)械的連續(xù)灌裝動作、立式包裝的橫切熱封動作、金屬加工中的彈簧變徑加工等。