Kinco伺服在線切割機(jī)上的應(yīng)用

一、引言 近年來，伺服系統(tǒng)的發(fā)展日趨成熟，由于其優(yōu)異的運(yùn)行特性以及高精度的定位，伺服在各行各業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。而以前老式的手工定位或者由步進(jìn)電機(jī)來控制定位的切割機(jī)系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足更高的精度要求，所以由伺服系統(tǒng)取而代之也趨向必然。本文主要結(jié)合Kinco高性能伺服，淺談伺服在PC機(jī)式操控線切割機(jī)上的成功應(yīng)用。 二、線切割機(jī)的主要組成部分 機(jī)床、伺服、文本控制器、PLC、運(yùn)動(dòng)控制卡。機(jī)床由床身、XY工作臺(tái)、油箱等部件組成。運(yùn)動(dòng)控制卡具有間隙補(bǔ)償、直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)等主要功能。

三、線切割機(jī)的工作原理 加工工件固定在XY工作臺(tái)上。X、Y兩方向的運(yùn)動(dòng)各由一臺(tái)伺服電機(jī)控制。由文本控制器預(yù)輸入需要定位的機(jī)械點(diǎn)，然后確定加工中心的參考零點(diǎn)。發(fā)送定位點(diǎn)到伺服驅(qū)動(dòng)器，伺服電機(jī)通過中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)兩方向的絲杠旋轉(zhuǎn)，分別使得X、Y工作臺(tái)進(jìn)給。定位好之后再由上位機(jī)發(fā)送插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)命令，X、Y方向定位電機(jī)進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)切割電機(jī)根據(jù)定位電機(jī)的走向切割出不同形狀的孔。 四、Kinco伺服的特點(diǎn)及功能 1）可編程程序控制 內(nèi)置256段sequence可編程序容量，每段sequence程序可寫8個(gè)語句，總共2048步可編程序容量。程序可以通過外部數(shù)字IO口觸發(fā)，如ED100驅(qū)動(dòng)器共有8個(gè)DIN口，數(shù)字輸入口可接直流24V控制電源，其中DIN6，DIN7可作為正負(fù)向限位用，DIN8可作為原點(diǎn)回歸用，DIN1~DIN5可由使用者自行定義后調(diào)用sequence，DIN6~DIN8也可以定義調(diào)用sequence程序，當(dāng)需要調(diào)用的程序比較多，數(shù)字輸入口不敷使用時(shí)可以采用BCD編碼方式。* 數(shù)字輸入口輸入間隔時(shí)間>1ms 由于有強(qiáng)大的可編程序功能，在某些應(yīng)用場(chǎng)合可以省去PLC等上位機(jī)，讓控制系統(tǒng)系統(tǒng)更加簡單、成本更加低廉、整合的產(chǎn)品更有競(jìng)爭(zhēng)力。 Sequence例圖如下：

2）運(yùn)算功能、比較功能、計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)功能、數(shù)據(jù)記錄以及定制firware 運(yùn)算器：Kinco伺服驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部提供運(yùn)算器，可進(jìn)行簡單的算術(shù)以及邏輯運(yùn)算。 比較器：比較功能可以提供給用戶做一些內(nèi)部比較，比如位置模式時(shí)設(shè)定目標(biāo)脈沖數(shù)，運(yùn)行中實(shí)時(shí)和實(shí)際的位置相比較，當(dāng)比較結(jié)果為真時(shí)可以調(diào)用相應(yīng)的sequence程序進(jìn)行相關(guān)控制。 計(jì)時(shí)器：提供最小時(shí)基為1ms的計(jì)數(shù)器，可做延時(shí)控制。 計(jì)數(shù)器：可提供給用戶連接外部脈沖輸入設(shè)備進(jìn)行計(jì)數(shù)控制。 數(shù)據(jù)記錄：可對(duì)用戶數(shù)據(jù)或者運(yùn)算結(jié)果暫時(shí)存儲(chǔ)。 3）通訊功能 Kinco伺服具有強(qiáng)大的通訊功能，支持CANOPEN，PROFIBUS協(xié)議通訊，提供CAN，PROFIBUS通訊接口，以及RS232C，RS485通訊接口，用戶可以通過上位機(jī)很方便地與驅(qū)動(dòng)器通訊，也可以通過CAN通訊口擴(kuò)展IO模塊。通用的傳輸協(xié)議讓用戶在很短的時(shí)間內(nèi)掌握使用技巧。 4） 可定制firmware:在某些特殊行業(yè)或者某些特殊場(chǎng)合，當(dāng)現(xiàn)有的低層程序不能滿足用戶的需要，可通過修改firmware以達(dá)到控制要求。 五、參數(shù)設(shè)置 開始定位前首先要通過文本控制器設(shè)定好需要定位的點(diǎn)，輸入后會(huì)保存到PLC的掉電保持寄存器，然后輸入定位速度，找原點(diǎn)速度等必須參數(shù)。 參數(shù)設(shè)置畫面如圖：

六、運(yùn)行定位 當(dāng)所有參數(shù)設(shè)定好，并且機(jī)械裝置就緒后可以按動(dòng)文本上的定位按鈕,由PLC通過通訊的方式把定位點(diǎn) 以及定位速度發(fā)送到驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行定位，定位精度可達(dá)0.005mm，定位完成后由運(yùn)動(dòng)控制卡發(fā)送脈沖控制驅(qū) 動(dòng)器進(jìn)行插補(bǔ)定位控制，同時(shí)切割機(jī)啟動(dòng)。 七、線切割機(jī)的應(yīng)用 1） 廣泛應(yīng)用與各種沖模 2） 加工微小異形孔、窄縫和各種復(fù)雜形狀的工件 3） 加工樣板或者成型刀具 4） 加工粉末冶金模、鑲拼形腔模、拉絲模、波紋模和成型模 5） 加工硬質(zhì)材料、切割薄片、切割貴重金屬材料 6） 加工凸輪、特殊齒輪 7） 適合小批量、多品種零件加工，減少模具的制作費(fèi)用，縮短生產(chǎn)周期 八、結(jié)束語 經(jīng)過設(shè)備調(diào)試，各項(xiàng)性能指標(biāo)均達(dá)到客戶的認(rèn)可，eView文本，Kinco伺服在線切割機(jī)得到了應(yīng)用，同時(shí)也取得用戶的好評(píng)。