文/中達電通股份有限公司 周瑞華

 

【摘要】本文介紹了台達內建運動控製功能的智能A2伺服使用內建的電子凸輪功能
，來滿足床墊設備生產廠商在彈簧成型的設備上的應用。

【Abstract】This article introduces build-in intelligent motion control system 

of Delta which satisfy manufacturers' application in spring formulation with its 

CAM function.

【關鍵字】A2伺服；HMI；凸輪脫離
；前置量的設定

【Keywords】A2；HMI

 

 

    彈簧成型設備主要分成純機械類型和數控控製類型兩種。數控控製類型的彈簧機成本比較昂貴，也比較主流；而機械控製的彈簧機機械複雜笨重靈活性不夠，不能滿足多種彈簧的生產需求。而使用台達A2伺服的彈簧設備

，介於兩者之間，能夠省去部分機械
，提高工作效率，此設備主要是使用A2伺服來滿足彈簧成型設備的送鋼絲部分
，凸輪送鋼絲可以滿足與主軸同步追隨及鋼絲長度的隨時調整。

 

    彈簧成型設備結構如圖1所示。其中，伺服控製部分使用了內建的電子凸輪功能的A2伺服負責彈簧鋼絲的送料進給；而(er)機(ji)械(xie)控(kong)製(zhi)屬(shu)於(yu)主(zhu)軸(zhou)控(kong)製(zhi)，主(zhu)動(dong)動(dong)力(li)使(shi)用(yong)變(bian)頻(pin)器(qi)驅(qu)動(dong)
，控(kong)製(zhi)機(ji)械(xie)凸(tu)輪(lun)轉(zhuan)動(dong)，促(cu)使(shi)彈(dan)簧(huang)成(cheng)型(xing)，主(zhu)動(dong)軸(zhou)上(shang)安(an)裝(zhuang)了(le)編(bian)碼(ma)，作(zuo)為(wei)伺(si)服(fu)控(kong)製(zhi)的(de)命(ming)令(ling)來(lai)源(yuan)；光電信號則作為凸輪的啟動信號。

 

 

控製結構如圖2所示：

   鋼絲送料控製實現如圖3所示            

 

由you於yu彈dan簧huang成cheng型xing是shi有you機ji械xie凸tu輪lun控kong製zhi的de，所suo以yi送song鋼gang絲si的de伺si服fu控kong製zhi與yu主zhu軸zhou成cheng線xian性xing關guan係xi即ji可ke，即ji如ru上shang圖tu所suo示shi構gou建jian線xian性xing的de凸tu輪lun曲qu線xian即ji可ke。根gen據ju主zhu從cong之zhi間jian的de此ci輪lun比bi關guan係xi，調tiao整zheng主zhu從cong之zhi間jian的de速su度du比bi。目mu前qian建jian立li的de凸tu輪lun表biao格ge是shi馬ma達da的de位wei置zhi增zeng量liang是shi馬ma達da旋xuan轉zhuan一yi圈quan為wei一yi個ge周zhou期qi，根gen據ju P5-83 主軸齒輪比設定M為凸輪軸依P5-84脈波數
，執行凸輪曲線的周數，此參數伺服運轉(Servo On)下可調，P5-84 主軸齒輪比設定P主軸所送的脈波數量，齒輪曲線走P5-83趟。構建凸輪曲線如圖4所示。

 

由(you)於(yu)主(zhu)軸(zhou)在(zai)高(gao)速(su)旋(xuan)轉(zhuan)的(de)過(guo)程(cheng)

，在(zai)旋(xuan)轉(zhuan)到(dao)某(mou)個(ge)角(jiao)度(du)會(hui)被(bei)光(guang)電(dian)信(xin)號(hao)感(gan)測(ce)到(dao)，此(ci)光(guang)電(dian)信(xin)號(hao)做(zuo)凸(tu)輪(lun)軸(zhou)伺(si)服(fu)啟(qi)動(dong)的(de)命(ming)令(ling)。所(suo)以(yi)凸(tu)輪(lun)軸(zhou)的(de)初(chu)始(shi)位(wei)置(zhi)可(ke)以(yi)不(bu)需(xu)要(yao)調(tiao)整(zheng)
，上(shang)電(dian)後(hou)把(ba)當(dang)前(qian)位(wei)置(zhi)當(dang)做(zuo)零(ling)點(dian)。

 

由於類似這類設備客戶往往會有光電信號做送料長度的檢測，即光電信號有時，凸輪軸持續送料；光電信號沒有時
，凸輪軸停止送料。此種控製方式可以使用台達A2伺服DI信號控製凸輪的脫離和齧合。DI功能碼是（0x36）控製凸輪的脫離齧合
，同時P5-88的參數設置為0x1121，即可滿足有否DI信號的輸入。凸輪軸如圖5所示。

 

 

此控製方法在機械控製領域比較常見，但是如果用電氣控製就必須會使用高速處理的功能，而A2伺服內建此功能，能夠充分發揮其優勢，取代控製的功能，且加速減速速度平緩（可以通過調整P1-68,達到S型曲線控製功能）。控製效果及成品如圖6和圖7所示。

 

 

通過前置的控製方法，此方可以實現凸輪周期性的凸輪，外部的光電信號的輸入隻要給

出一次上升沿信號即可啟動電子凸輪，從而實現凸輪周期啟動停止的動作
，此方法可實現物理DI輸入的控製方法，其中P5-92和P5-89為主軸脈波數
，同時設置P5-88為0x4121即可。此後再通過HMI來調整主軸的速度及從軸相應的控製參數，參數設置方便簡單。圖8為凸輪周期運動示意圖。

 

 

係統結構簡單、控製方便，控製效率得到提高，精度提高明顯，笨重的機械得到改良
，送料的成功應用為後彈簧成型的控製奠定了堅實的基礎。台達A2伺服在彈簧成型設備上的成功應用，也是其性能及功能的完美體現，得到業內的一致認可。

 

周瑞華，男，1983年09月(yue)出(chu)生(sheng)，畢(bi)業(ye)於(yu)浙(zhe)江(jiang)大(da)學(xue)電(dian)子(zi)信(xin)息(xi)工(gong)程(cheng)專(zhuan)業(ye)，大(da)學(xue)畢(bi)業(ye)後(hou)一(yi)直(zhi)從(cong)事(shi)變(bian)頻(pin)驅(qu)動(dong)的(de)開(kai)發(fa)工(gong)作(zuo)

，現(xian)就(jiu)職(zhi)於(yu)中(zhong)達(da)電(dian)通(tong)股(gu)份(fen)有(you)限(xian)公(gong)司(si)伺(si)服(fu)數(shu)控(kong)產(chan)品(pin)處(chu)工(gong)作(zuo)，主(zhu)要(yao)從(cong)事(shi)伺(si)服(fu)
、運動控製類的產品的現場應用開發和服務工作。