【摘要】介紹了采用臺(tái)達(dá)ASD-A2-0421-U伺服驅(qū)動(dòng)器內(nèi)置電子凸輪在打孔電機(jī)上的應(yīng)用。通過(guò)安裝臺(tái)達(dá)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，省去了PLC控制和大量接線，減少了用戶的安裝成本，并提升了生產(chǎn)效率。

1概述

地球的水資源有限，對(duì)于一些水資源匱乏的地方更是如此。如中東，國(guó)內(nèi)新疆等地，綠化和農(nóng)作物灌溉是個(gè)難題。即使有些地方不缺水，現(xiàn)在也會(huì)逐步更改以前大水漫灌的方法，采用滴灌帶定點(diǎn)、定區(qū)域的灌溉方法，節(jié)省了水資源。

2內(nèi)鑲式滴灌帶生產(chǎn)機(jī)工作原理及組成

2.1工作原理

滴管帶的材料為壁厚1mm左右的塑料管子，在擠出機(jī)擠出成型品時(shí)將滴片貼在管子內(nèi)壁上。滴片上有一個(gè)面積約4×4mm的小方格，用打孔機(jī)構(gòu)在這個(gè)區(qū)域內(nèi)的管壁上打一個(gè)直徑2mm左右的孔，然后將扁平形狀的滴頭鑲在注塑機(jī)擠出的這部分管帶內(nèi)壁上，如圖1所示。

圖1內(nèi)鑲式滴灌帶

2.2設(shè)備組成

機(jī)組主要由擠出機(jī)、滴灌帶成型機(jī)（送滴片伺服、壓滴片伺服分別為1.5KW、400W臺(tái)達(dá)B2系列伺服）、牽引機(jī)（由兩臺(tái)3KW臺(tái)達(dá)A+系列的伺服組成，）、打孔機(jī)構(gòu)（400WA2-U伺服+TP04），卷取機(jī)組成（PLC+2×3KW臺(tái)達(dá)A+系列伺服+排線用400W臺(tái)達(dá)A2系列伺服）。

2.3設(shè)備特點(diǎn)

（1）擠出機(jī)采用新型高效螺桿，具有塑化能力強(qiáng)、質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn)。模頭經(jīng)過(guò)熱處理。

（2）成型機(jī)采用風(fēng)冷、水冷共同冷卻，保證設(shè)備可以高速度生產(chǎn)。

（3）卷取機(jī)采用光桿式新型排線機(jī)構(gòu)，改變了螺旋式往復(fù)軸卷取邊緣重疊的現(xiàn)象，使卷取更平整。

3滴灌帶生產(chǎn)機(jī)組的打孔方式

現(xiàn)在常見(jiàn)的滴灌帶生產(chǎn)線打孔一般有兩種形式：一種是機(jī)械打孔，生產(chǎn)伺服速度較慢；另一種是HMI+運(yùn)動(dòng)控制型PLC+伺服方式打孔，這種方式是靠編碼器采集滴管帶的牽引速度送到PLC，然后發(fā)送脈沖信號(hào)伺服控制系統(tǒng)。生產(chǎn)中工人需要根據(jù)牽引速度去調(diào)節(jié)HMI的一些參數(shù)，速度也比較慢，所以被打孔機(jī)構(gòu)的速度限制了整條生產(chǎn)線的速度。因此，這次打孔電機(jī)采用了臺(tái)達(dá)ASD-A2-0421-U的伺服驅(qū)動(dòng)器，內(nèi)置電子凸輪功能。這樣就省去了PLC控制和大量的接線。用ASDASoftV4.05.17軟件設(shè)定完參數(shù)后，編碼器采集牽引速度直接送到伺服，只需要外部的接近開關(guān)觸發(fā)啟動(dòng)電子凸輪。

4電子凸輪裝置

4.1工作原理

電子凸輪又稱ElectronicCAM，是模擬機(jī)械凸輪的一種智能控制器。其工作原理是通過(guò)位置傳感器（如旋轉(zhuǎn)變壓器Resolver或編碼器Encoder等）將位置信息反饋給CPU，CPU將接收到的位置信號(hào)進(jìn)行解碼、運(yùn)算處理，并按設(shè)定要求在指定位置將電平信號(hào)進(jìn)行設(shè)置并輸出。電子凸輪可以應(yīng)用在諸如汽車制造、冶金、機(jī)械加工、紡織、印刷、食品包裝、水利水電等各個(gè)領(lǐng)域。比如在機(jī)械加工方面，用電子凸輪來(lái)代替笨重的機(jī)械凸輪，將馬達(dá)軸上的機(jī)械凸輪換成旋變做位置反饋，將電子凸輪的信號(hào)送控制器，即可實(shí)現(xiàn)原來(lái)的機(jī)械凸輪全部功能（圖2）。采用電子凸輪的系統(tǒng)具有更高的加工精度和靈活性，能大幅提高生產(chǎn)效率。

圖2機(jī)械凸輪和電子凸輪的轉(zhuǎn)變

4.2凸輪曲線建立

臺(tái)達(dá)A2系列智能型伺服系統(tǒng)內(nèi)置電子凸輪功能。單個(gè)CAM表最多可有721點(diǎn)組成，可存儲(chǔ)800筆CAM表資料。通過(guò)ASDA_SoftV4.05.17軟件可方便的建立所需的凸輪曲線（圖3）。

圖3曲線命令編輯

5程序設(shè)計(jì)

系統(tǒng)牽引速度、送滴頭速度、壓滴頭速度通過(guò)觸摸屏設(shè)定，然后分別乘以速度系數(shù)，通過(guò)RS485通訊發(fā)給各個(gè)伺服。打孔伺服的主軸脈沖來(lái)源來(lái)自安裝在牽引電機(jī)上的編碼器。卷繞部分的速度由擺桿速度決定。本例中采用可調(diào)同步區(qū)方式建立飛剪，只需要輸入伺服的齒輪比，打孔道具的數(shù)量、直徑，編碼器直徑、線數(shù)等，即可自動(dòng)算出曲線。如圖4示。

圖4伺服漸變凸輪軟件建立方式

下一步是電子凸輪的啟動(dòng)，停止，命令來(lái)源。本例中，命令來(lái)源為Pulse(外接的旋轉(zhuǎn)編碼器)，啟動(dòng)時(shí)機(jī)由伺服的DI輸入，當(dāng)接近開關(guān)檢測(cè)到滴片后啟動(dòng)凸輪。凸輪啟動(dòng)后旋轉(zhuǎn)一周后停止。如圖5示。

圖5電子凸輪啟動(dòng)、停止命令編輯

6結(jié)語(yǔ)

該型號(hào)設(shè)備現(xiàn)已調(diào)試完成并投產(chǎn)，穩(wěn)定生產(chǎn)速度為130m/min，持續(xù)大量生產(chǎn)時(shí)速度保持在80m/min。在用戶處投產(chǎn)至今，使用效果良好。具有操作簡(jiǎn)便、易于調(diào)試等特點(diǎn)，大幅提升了用戶的生產(chǎn)效率。