台达伺服在压模冲孔机系统控制方案 |
本文以压模冲孔机案例与广大读者分享，中达CNC数控系统和台达ASDA伺服马达的技术优势。
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
1.设定操作页:【板宽】、【板长】、【起始坐标】、【工作间距】、【行间距】、【行偏移量】
2. 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。
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