开放式全功能-台达伺服在压模冲孔机系统的控制方案
供稿：中达电通股份有限公司
- 关键词：编码器,电机,伺服,工控
- 作者：中达电通
引言： 自动化行业在对高速度/高精度要求不断提高的同时，对操作的亲和性与方便性的要求也不断提升。下面借压模冲孔机的应用介绍中达数控与台达伺服在该方面应用的经验与之供享。
一、规格与技术要求
压模冲头由液压驱动，工作速度: 200次/分钟 X，Y工作台由伺服电机驱动。 传动为滚珠丝杠，直径D=25mm 螺距:T=10mm X轴滚珠丝杠长度 L=1100mm Y轴滚珠丝杠长度 L=1100mm 快速定位:20000mm/min 定位精度: 0.02mm 重复定位精度:0.005mm 机械原点返回精度:0.005mm 工件存储能力:1000组 工件个数记忆能力 优化工件密排
二、系统方案比较与确定
原方案采用PLC+步进马达来实现。此方案速度低冲压速度80—100次/分钟，定位精度差，且为单一工件程序存储能力，不能完全满足上述的要求。 现方案采用CNC数控系统+2套ASDA伺服马达，完全满足上述的技术要求。
三、可行性分析
1.伺服马达的选型 a)快速定位 滚珠丝杠的螺矩=10mm 本机械采用直连方式;伺服马达转速2000转/分钟;直线速度 F= T*n =10*2000=20000mm/min 满足快速要求。 b)负载惯量计算 计算JL之公式
计算得知负载惯量：30.05 Kg.c㎡
伺服马达的惯量为: 6kg. c㎡
Tl=(F*L/2πμ)+T0
式中:Tl—折算到电机轴上的负载转矩(N.M)
F—轴向移动工作台时所需要的力
L—电机轴每转的机械位移量(M)
To—滚珠丝杠螺母，轴承部分摩擦转矩折算到伺服电机轴上的值(N.M)
Μ—驱动系统的效率
计算得知负载转矩:4.29N.M
故此选用ASDA 1kw中惯量的伺服电机。
额定转矩4.8N.M 转子惯量:5.98Kg. c㎡
2.控制系统
A)TNC 快速I/O指令，满足高速压模冲头的快速需求。
B)电压命令型伺服指令接口，闭回路位置控制，分辨率0.001，满足定位精度/重复定位精度需求。 500kpps编码器的采集能力满足快速定 20000mm/min的需求。
C)TNC具有强大的MACRO功能，完成复杂的数学运算。
D)128k的存储容量 可以存储1000个宏程序。
E)内藏式plc满足机床辅助功能的需求。例如:板材的夹紧与放松;自动上下料，机床的行程保护;油压头的动作与保护;模具的夹紧/放松及保护。
紧急复归按键：当马达撞到极限开关时，由于安全因素所以会由硬体线路来切断SERVO ON信号，所以此时无法使用手动或自动方式来回到正常工作范围内，这时只要按下紧急复归键，强制马达SERVO ON，就可以用手动(JOG)来将马达回到正常工作范围内。
冲孔动作分析：当轴向移动到定点时，会先确认冲床是否在上位，如果在上位，送出冲孔命令，再等待冲床下定位回授信号，才把冲孔命令取消。
再等待冲床上定位命令进来，轴向再继续移动。 紧急停止线路建议接法： 例：ASDA伺服驱动SERVO ON信号为干节点。
四、系统控制方案规划
设定操作页:【板宽】、【板长】、【起始坐标】、【工作间距】、【行间距】、【行偏移量】
程序动作图解
3.用户宏程序
变数:#10=每行孔数
#14=最后一行孔数
#15=总行数
#16=前执行【孔数】
#17=前执行【行数】
#18=移动方向反向
#20=每行孔数-1
五、结束语
利用中达电通开放式、全功能通用数控系统可以灵活地整合出专用控制系统，以满足不同客户与行业的特殊需求。同时方案体现了台达伺服急加减速运动控制的优秀品质。
发布时间：2007年11月20日 9:18 人气：
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