開放式全功能-臺達(dá)伺服在壓模沖孔機(jī)系統(tǒng)的控制方案_編碼器_電機(jī)

開放式全功能-臺達(dá)伺服在壓模沖孔機(jī)系統(tǒng)的控制方案

2007/11/20 9:18:00

引言：　　自動化行業(yè)在對高速度/高精度要求不斷提高的同時(shí)，對操作的親和性與方便性的要求也不斷提升。下面借壓模沖孔機(jī)的應(yīng)用介紹中達(dá)數(shù)控與臺達(dá)伺服在該方面應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)與之供享。一、規(guī)格與技術(shù)要求壓模沖頭由液壓驅(qū)動，工作速度: 200次/分鐘 X，Y工作臺由伺服電機(jī)驅(qū)動。傳動為滾珠絲杠，直徑D=25mm 螺距:T=10mm X軸滾珠絲杠長度 L=1100mm Y軸滾珠絲杠長度 L=1100mm 快速定位:20000mm/min 定位精度: 0.02mm 重復(fù)定位精度:0.005mm 機(jī)械原點(diǎn)返回精度:0.005mm 工件存儲能力:1000組工件個(gè)數(shù)記憶能力優(yōu)化工件密排二、系統(tǒng)方案比較與確定原方案采用PLC+步進(jìn)馬達(dá)來實(shí)現(xiàn)。此方案速度低沖壓速度80—100次/分鐘，定位精度差，且為單一工件程序存儲能力，不能完全滿足上述的要求。現(xiàn)方案采用CNC數(shù)控系統(tǒng)+2套ASDA伺服馬達(dá)，完全滿足上述的技術(shù)要求。三、可行性分析 1.伺服馬達(dá)的選型 a)快速定位滾珠絲杠的螺矩=10mm 本機(jī)械采用直連方式;伺服馬達(dá)轉(zhuǎn)速2000轉(zhuǎn)/分鐘;直線速度 F= T*n =10*2000=20000mm/min 滿足快速要求。 b)負(fù)載慣量計(jì)算計(jì)算JL之公式

計(jì)算得知負(fù)載慣量：30.05 Kg.c㎡伺服馬達(dá)的慣量為: 6kg. c㎡ Tl=(F*L/2πμ)+T0 式中:Tl—折算到電機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩(N.M) F—軸向移動工作臺時(shí)所需要的力 L—電機(jī)軸每轉(zhuǎn)的機(jī)械位移量(M) To—滾珠絲杠螺母，軸承部分摩擦轉(zhuǎn)矩折算到伺服電機(jī)軸上的值(N.M) Μ—驅(qū)動系統(tǒng)的效率計(jì)算得知負(fù)載轉(zhuǎn)矩:4.29N.M 故此選用ASDA 1kw中慣量的伺服電機(jī)。額定轉(zhuǎn)矩4.8N.M 轉(zhuǎn)子慣量:5.98Kg. c㎡ 2.控制系統(tǒng) A)TNC 快速I/O指令，滿足高速壓模沖頭的快速需求。 B)電壓命令型伺服指令接口，閉回路位置控制，分辨率0.001，滿足定位精度/重復(fù)定位精度需求。 500kpps編碼器的采集能力滿足快速定 20000mm/min的需求。 C)TNC具有強(qiáng)大的MACRO功能，完成復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算。 D)128k的存儲容量可以存儲1000個(gè)宏程序。 E)內(nèi)藏式plc滿足機(jī)床輔助功能的需求。例如:板材的夾緊與放松;自動上下料，機(jī)床的行程保護(hù);油壓頭的動作與保護(hù);模具的夾緊/放松及保護(hù)。

緊急復(fù)歸按鍵：當(dāng)馬達(dá)撞到極限開關(guān)時(shí)，由于安全因素所以會由硬體線路來切斷SERVO ON信號，所以此時(shí)無法使用手動或自動方式來回到正常工作范圍內(nèi)，這時(shí)只要按下緊急復(fù)歸鍵，強(qiáng)制馬達(dá)SERVO ON，就可以用手動(JOG)來將馬達(dá)回到正常工作范圍內(nèi)。沖孔動作分析：當(dāng)軸向移動到定點(diǎn)時(shí)，會先確認(rèn)沖床是否在上位，如果在上位，送出沖孔命令，再等待沖床下定位回授信號，才把沖孔命令取消。再等待沖床上定位命令進(jìn)來，軸向再繼續(xù)移動。緊急停止線路建議接法：例：ASDA伺服驅(qū)動SERVO ON信號為干節(jié)點(diǎn)。