縱切壓線機，是瓦楞紙紙箱生產中的一個單元設備，為兼容不同幅寬的裁切壓線需求，常常需要同時用到幾十臺的伺服軸，采用清能德創(chuàng)開發(fā)的CoolDrive RD高性價比多軸一體伺服驅動產品系列，能夠提升產線的效率和穩(wěn)定性，有助于增強企業(yè)的市場競爭力。

　　文/清能德創(chuàng)電氣技術(北京)有限公司

　　縱切壓線機，是瓦楞紙紙箱生產中的一個單元設備，它的作用是將瓦楞紙板進行切刀剪切，再通過后面的壓輪壓痕后，經折疊黏貼就成了人們日常使用的包裝紙箱(圖1)。

圖1

　　1 應用難點

　　為兼容不同幅寬的裁切壓線需求，縱切壓線機會配置盡量多的切刀：如5刀8線需要21臺伺服電機，7到12線則需要31臺伺服電機……動輒需要同時用到幾十臺的伺服軸，因此，往往會產生以下問題：

　　l 需要系統具有更高的同步精度和控制精度;

　　l 安裝調試費時費力，降低工作效率;

　　l 電氣柜空間緊張，影響散熱效果。

　　2 解決方案

　　為克服上述問題，在縱切壓線機控制系統中可以采用由清能德創(chuàng)開發(fā)的CoolDrive RD高性價比多軸一體伺服驅動產品系列，其具備極高的性價比和功率密度，產品采用EtherCAT通信方式，體積小而緊湊，支持多種形式電柜安裝;支持220V和380V電源電壓等級，2 - 35A輸出電流范圍及2 ~ 6軸的產品多軸行業(yè)定制;搭配TD系列伺服電機，滿足所有輕載工業(yè)機器人應用需求，也可用于半導體設備、包裝設備等多軸智能裝備行業(yè)中。清能德創(chuàng)CoolDrive RD高性價比多軸一體伺服驅動產品系列具有一下突出特點：

　　(1)EtherCAT總線控制，實時性高

　　瓦楞縱切壓線機一般為多軸控制，以7刀12線為例，需要使用31臺伺服電機，如采用傳統的脈沖控制，接線復雜、容易出錯，整體成本高。

　　CoolDrive RD系列支持EhterCAT總線通訊，采用分布式時鐘同步，精確同步(<1μs)，傳輸速率可達2×100Mbaud(全雙工模式)，實時性高， 接線簡單，維護方便，避免了脈沖控制方式時的接線繁瑣，丟脈沖導致定位精度不準，且使用成本低?；趯崟r以太網總線的同步通訊能力，CoolDrive RD系列從根本上將設備的實時性和運行效率提升到一個新的臺階。

圖2 瓦楞縱切壓線機多軸控制系統拓撲圖

　　(2)多軸一體結構，體積小巧、降低安裝空間

　　秉持輕量化設計理念，CoolDrive RD系列采用多軸一體結構設計，特別適合多軸應用場景。

　　l 節(jié)省空間

　　多軸一體結構設計，讓RD的機身體積更加小巧，大幅節(jié)省電氣柜安裝空間;

　　l 高效裝配

　　采用壓接配線設計，對于縱切壓線機這種多軸設備來講，可以大幅縮短配線時間，簡化工作量，提升工作效率;

　　l 快速散熱

　　穿墻式散熱設計，用戶可在電氣柜中設計獨立風道，提高散熱效率，并能防止外部污染物進入電氣柜。

　　(3)集成多種伺服功能，實現精準穩(wěn)定加工波功能

　　l 陷波濾波功能

　　驅動器在位置控制和速度控制模式下，根據電機速度中出現的振動成分，自動辨識共振頻率，并通過陷波濾波器從轉矩指令中去除共振成分，從而減小振動，有效抑制在提高控制增益時發(fā)生100Hz~1000Hz左右的持續(xù)振動，可以有效抑制切刀振動，實現精準裁切;

　　l 系統參數辨識

　　D可以自動辨識“負載慣量比”、“靜摩擦和滑動摩擦”、“位置環(huán)、速度環(huán)調節(jié)參數”等調節(jié)參數，并進行相應補償，有效提升多軸響應的一致性，實現切刀末端軌跡的精準控制(圖3);

圖3

　　l 模型追蹤振動抑制

　　設備運行時，驅動器能根據設備刀具/壓輪末端振動或者整體晃動等情況，從位置指令中除去振動頻率成分，減小振動(圖4)。

圖 4

　　3 結 語

　　對于競爭愈加激烈的傳統瓦楞紙箱包裝機械生產商來說，高效、穩(wěn)定的設備能有助于提升企業(yè)自身的市場競爭力。使用清能德創(chuàng)CoolDive RD伺服方案后，用戶達成了降本增效的目標——

　　l 設備具備了更高的同步與控制精度，提升生產效率;

　　l 設備的散熱性能有了較大提升，進一步提升安全與可靠性;

　　l 對比之前的方案，生產成本下降了30%以上，實現了降本增效的目標。