BWS伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在電腦橫切機(jī)上的應(yīng)用
加入技術(shù)交流群
圖3: 裁切長(zhǎng)度大于切刀圓周長(zhǎng)且小于兩倍切刀圓周長(zhǎng)的運(yùn)轉(zhuǎn)曲線
如果裁切長(zhǎng)度大于切刀圓周長(zhǎng)且小于兩倍切刀圓周長(zhǎng)，則運(yùn)行速度曲線如圖3所示?；具\(yùn)行速度曲線類似圖2。差異如下：
1. 在整個(gè)裁切循環(huán)中，當(dāng)裁切刀輪離開同步區(qū)域后，裁刀速度雖然也會(huì)下降，但不會(huì)降速至零速停止，不存在零速區(qū)域。
2. 經(jīng)過BWS-BBR控制系統(tǒng)精確的計(jì)算、控制，在裁刀速度降低到一定值之后，立刻開始再加速；務(wù)求在裁刀速度上升到與進(jìn)料速度同步的同時(shí)，裁切刀輪也恰好進(jìn)入同步區(qū)域；并維持同步直到第二個(gè)裁切點(diǎn)出現(xiàn)，乃完成一次裁切循環(huán)。
3. 裁切長(zhǎng)度越趨近切刀圓周長(zhǎng)，則速度下降越少；當(dāng)裁切長(zhǎng)度等于切刀圓周長(zhǎng)時(shí)，裁刀速度在整個(gè)裁切循環(huán)中都維持與進(jìn)料速度完全同步
圖4: 裁切長(zhǎng)度小于切刀圓周長(zhǎng)的運(yùn)轉(zhuǎn)曲線
如果裁切長(zhǎng)度小于切刀圓周長(zhǎng)，則運(yùn)行速度曲線如圖4所示；基本運(yùn)行速度曲線類似圖3。差異如下：
1. 在整個(gè)裁切循環(huán)中，當(dāng)裁切刀輪離開同步區(qū)域后，裁刀速度不降速，反而開始加速。
2. 經(jīng)過BWS-BBR控制系統(tǒng)精確的計(jì)算、控制，在裁刀速度上升到一定值之后，立刻開始減速；務(wù)求在裁刀速度下降到與進(jìn)料速度同步的同時(shí)，裁切刀輪也恰好進(jìn)入同步區(qū)域；并維持同步直到第二個(gè)裁切點(diǎn)出現(xiàn)，乃完成一次裁切循環(huán)。
3. 裁切長(zhǎng)度越小，則裁刀速度上升越高，將造成馬達(dá)劇烈的加減速。
四、器件選型的注意事項(xiàng)
BWS-BBR輪切系統(tǒng)基本架構(gòu)中所需的主要組件是：
1. 同步伺服或感應(yīng)伺服電機(jī)
必須依據(jù)系統(tǒng)扭力的需要，包括伺服電機(jī)、機(jī)械系統(tǒng)自身的慣量、效率、摩擦損耗等因素來選定適當(dāng)?shù)男问郊肮β省?BR>
一般選擇電機(jī)時(shí)需注意：
1）低慣量慣量愈低愈好，否則會(huì)損耗許多扭力去克服自身的慣量。
2）適當(dāng)?shù)念~定轉(zhuǎn)速及減速比
選定電機(jī)規(guī)格時(shí)應(yīng)配合減速機(jī)構(gòu)一起考慮，最佳的匹配是當(dāng)電機(jī)運(yùn)行于最高轉(zhuǎn)速時(shí)， 即是機(jī)臺(tái)切刀的最高合理運(yùn)轉(zhuǎn)速度（考慮機(jī)械的承受力，及實(shí)際應(yīng)用上的要求）。尤其是當(dāng)選用的是感應(yīng)式異步電機(jī)加裝編碼器的方式搭配時(shí)，更是要考慮適當(dāng)?shù)臏p速比及電機(jī)的轉(zhuǎn)速配置。因?yàn)橐话愕漠惒诫姍C(jī)的扭力輸出效率最大的區(qū)間是在額定轉(zhuǎn)速區(qū)附近，在較低的轉(zhuǎn)速區(qū)扭力輸出效率相對(duì)較差；所以若選擇1500rpm的電機(jī)，實(shí)際上僅運(yùn)轉(zhuǎn)于約500~600rpm的速度區(qū)間，那么就必須改變減速比，使電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)于1100~1400rpm，或改用750rpm的電機(jī)來使用，如此才能發(fā)揮電機(jī)應(yīng)有的扭力輸出效率。
3） 若能采用標(biāo)準(zhǔn)伺服電機(jī)則將比使用一般感應(yīng)式異步電機(jī)有更好的效果。
2. BWS-BBR驅(qū)動(dòng)器
必須依據(jù)系統(tǒng)可能的最大扭力需要和選定的伺服電機(jī)最大額定電流來選定。驅(qū)動(dòng)器必須有回升放電功能，可以外接放電電阻（內(nèi)含放電回路的機(jī)型）或外加煞車制動(dòng)器再接放電電阻（無放電回路的機(jī)型）；詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)咨詢本公司技術(shù)服務(wù)咨詢?nèi)藛T。
3. 主線速度測(cè)量編碼器
依據(jù)精度要求及機(jī)械參數(shù)來選定。編碼器的選定規(guī)格需注意：
1）工作電壓5V
2）輸出部分是線驅(qū)動(dòng)（Line Drive），差動(dòng)式信號(hào)，增量型。
3）有A，/A，B，/B的信號(hào)。
4） 配合測(cè)量輪的外徑及減速比，測(cè)量精度需能合乎裁切精度的要求。
若采用1024ppr的編碼器，配合圓周為400mm的測(cè)量輪，如果減速比是1，其測(cè)量精度是400/1024*2=0.78mm，可應(yīng)用于±1mm精度要求的測(cè)量，但不適用于±0.8mm以下精度要求的測(cè)量。要提高測(cè)量精度，則必須提高編碼器精度，或增加減速比，以提高單位長(zhǎng)度中的脈波輸出量。
4. 人機(jī)界面
可規(guī)劃適合的操作畫面，以便于資料輸入，動(dòng)作切換，系統(tǒng)監(jiān)視。
5. 切點(diǎn)近接開關(guān)
切點(diǎn)近接開關(guān)信號(hào)的精確度直接影響裁切的精度。切點(diǎn)信號(hào)必須能有精確的重復(fù)性和穩(wěn)定性，其重點(diǎn)在于能確保在高速運(yùn)轉(zhuǎn)中，精確的重復(fù)標(biāo)示出切刀切斷時(shí)的角度位置；信號(hào)輸出的延遲時(shí)間、感應(yīng)位置的誤差量，都會(huì)造成控制上的誤差。
選擇的考慮點(diǎn)：
1）工作電壓24V。
2）輸出信號(hào)電壓24V。
3）切斷信號(hào)必須是脈沖式的信號(hào)。
4）輸出遲延時(shí)間愈小愈好。
如果延遲時(shí)間小于3usec，表示最大可能的誤差在進(jìn)料線速度為100米/分時(shí)為：
100,000mm/60,000,000us*3us*2=0.01mm
5）感應(yīng)位置的重復(fù)性愈精準(zhǔn)愈好。
6）感應(yīng)角度愈窄愈好。
7）若要更高的精度，則必須采用編碼器的Z點(diǎn)信號(hào)取代一般的近接型開關(guān)。
五、結(jié)束語
上述電腦螺旋刀橫切系統(tǒng)切紙速度可達(dá)200M/min切紙速度控制在0.5MM.。全自動(dòng)高速螺旋刀橫切系統(tǒng)高效率、高精度、高可靠性；可選擇定長(zhǎng)橫切、色標(biāo)跟蹤橫切，可自動(dòng)換單、選擇換單。大大提高了生產(chǎn)效率。
評(píng)論