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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，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)載慣量計算 
計算JL之公式

計算得知負(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，由于安全因素所以會由硬體線路來切斷SERVO ON信號，所以此時無法使用手動或自動方式來回到正常工作范圍內(nèi)，這時只要按下緊急復(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，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)。

四、系統(tǒng)控制方案規(guī)劃 

設(shè)定操作頁:【板寬】、【板長】、【起始坐標(biāo)】、【工作間距】、【行間距】、【行偏移量】 

程序動作圖解

3.用戶宏程序 

變數(shù):#10=每行孔數(shù) 
#14=最后一行孔數(shù) 
#15=總行數(shù) 
#16=前執(zhí)行【孔數(shù)】 
#17=前執(zhí)行【行數(shù)】 
#18=移動方向反向 
#20=每行孔數(shù)-1

五、結(jié)束語 

　　利用中達(dá)電通開放式、全功能通用數(shù)控系統(tǒng)可以靈活地整合出專用控制系統(tǒng)，以滿足不同客戶與行業(yè)的特殊需求。同時方案體現(xiàn)了臺達(dá)伺服急加減速運(yùn)動控制的優(yōu)秀品質(zhì)。