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變頻器與伺服電機(jī)在繡花機(jī)床上的應(yīng)用

   2012年03月15日 13:58  
  1、引言
  
  計(jì)算機(jī)繡花機(jī)是目前的繡花機(jī)械,它能使傳統(tǒng)的手工繡花得到高速度、率的實(shí)現(xiàn),并且還能實(shí)現(xiàn)手工繡花無法達(dá)到的“多層次、多功能、統(tǒng)一性和性”的要求,它是一種體現(xiàn)多種*的機(jī)電產(chǎn)品。
  
  以前我國繡花機(jī)的市場一直被日本機(jī)器壟斷,幾乎看不到國內(nèi)生產(chǎn)的機(jī)器,但是隨著這幾年的發(fā)展,國產(chǎn)繡花機(jī)如沐春風(fēng),開始在市場上嶄露頭角。國產(chǎn)繡花機(jī)通過近年來的成長、發(fā)展,質(zhì)量有很大的提高,性能穩(wěn)定,又有很強(qiáng)的價(jià)格優(yōu)勢,性價(jià)比優(yōu)勢更為明顯。國產(chǎn)繡花機(jī)以前基本全部使用日系品牌伺服電機(jī),現(xiàn)在臺(tái)達(dá)伺服憑借優(yōu)異的性能和具有競爭力的價(jià)格打破日系品牌的壟斷進(jìn)入繡花機(jī)行業(yè),并與國內(nèi)某計(jì)算機(jī)繡花機(jī)生產(chǎn)達(dá)成長期供貨協(xié)議。
  
  2、繡花機(jī)系統(tǒng)主要構(gòu)成
  
  計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng):國內(nèi)大部分為北京京大豪公司的系統(tǒng)。
  
  移框系統(tǒng):兩組步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)布框在水平面橫向和縱向移動(dòng),配合針頭上下繡出各種圖案。
  
  主軸系統(tǒng):主軸帶動(dòng)針頭動(dòng)作,使用普通電機(jī)加變頻器,滑差電機(jī),伺服電機(jī)。
  
  3、毛巾繡機(jī)工作原理
  
  在此以單臺(tái)繡花機(jī)使用伺服電機(jī)數(shù)量較多的毛巾繡機(jī)為例,一般毛巾繡機(jī)使用三臺(tái)伺服電機(jī):主軸,D軸,H軸。主軸始終向一個(gè)方向旋轉(zhuǎn),通過機(jī)械凸輪機(jī)構(gòu)帶動(dòng)針頭上下動(dòng)作,毛巾繡機(jī)一般針頭上下每分鐘500次以上,平繡機(jī)在每分鐘1000次以上。D軸用于調(diào)整針尖方向,保證針尖上用來勾線的豁口朝著針頭運(yùn)動(dòng)的方向(相對布框移動(dòng)),針頭每上下一次就調(diào)整一次。H軸用于換色和饒線,利用一個(gè)定位銷自動(dòng)在換色和饒線之間切換,饒線時(shí)該軸保證送線方向與針尖上豁口方向垂直便于勾線,針頭每上下一次就動(dòng)作一次。
  
  4、伺服相關(guān)參數(shù)設(shè)置
  
  主軸:
  
  P1-00=31,設(shè)定伺服接受脈沖命令的型式;
  
  P1-01=0,設(shè)定伺服控制模式為位置模式;
  
  P1-44=343,電子齒輪比分子;
  
  P1-45=17,電子齒輪比分母;
  
  P2-10=1,ServoON信號(hào)常ON。
  
  D軸:
  
  P1-00=31,設(shè)定伺服接受脈沖命令的型式;
  
  P1-01=0,設(shè)定伺服控制模式為位置模式;
  
  P1-44=1000,電子齒輪比分子;
  
  P1-45=36,電子齒輪比分母。
  
  H軸:
  
  P1-00=31,設(shè)定伺服接受脈沖命令的型式;
  
  P1-01=100,設(shè)定伺服控制模式為位置模式;
  
  P1-44=50,電子齒輪比分子;
  
  P1-45=36,電子齒輪比分母;
  
  P2-12=143,切換電子齒輪比,換色和饒線時(shí)需要切換電子齒輪比;
  
  P2-60=1000,第二電子齒輪比分子。
  
  5、相應(yīng)的軟件設(shè)置
  
  以上為基本參數(shù)設(shè)置,待各軸試運(yùn)轉(zhuǎn)完成后,再根據(jù)各軸負(fù)載狀況和使用要求的不同調(diào)整相關(guān)增益,讓整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行更加平穩(wěn)順暢。
  
  臺(tái)達(dá)伺服在調(diào)試過程中提供了非常便利的軟件(如上圖),利用伺服驅(qū)動(dòng)器內(nèi)置的自動(dòng)慣量估測功能測出負(fù)載慣量比JL/Jm填入軟件中,再根據(jù)使用要求填入需要的響應(yīng)頻寬B.W.,選擇匹配的馬達(dá)型號(hào)后,軟件可以計(jì)算出一套zui匹配的增益參數(shù),然后下載到驅(qū)動(dòng)器。三個(gè)軸向中,主軸朝一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)對伺服電機(jī)要求不是很高,增益可以調(diào)整的低一些。D軸和H軸要高速頻繁啟停,增益要調(diào)整的高一些。
  
  6、臺(tái)達(dá)伺服的特點(diǎn)
  
  臺(tái)達(dá)ASD系列以PM型AC伺服馬達(dá)為主力,控制回路采用高速數(shù)字信號(hào)處理器(DSP),可以高速、高精度地完成各種復(fù)雜控制的運(yùn)算;再加上把現(xiàn)代控制理論的一些成果應(yīng)用于交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。采用強(qiáng)健性控制技術(shù),使得伺服馬達(dá)的低速特性更佳,增益自動(dòng)調(diào)整,指令平滑功能的設(shè)計(jì),軟件分析與監(jiān)控,使得ASD系列交流伺服真正做到高性能,高響應(yīng),高精度,高可靠,5機(jī)一體的的設(shè)計(jì)思想,通訊功能的加強(qiáng)(RS-232/485/422),內(nèi)涵位置控制器的設(shè)計(jì),更加方便架構(gòu)成本更低的控制方案。
  
  主要特點(diǎn):五機(jī)一體、內(nèi)含運(yùn)動(dòng)控制器、自動(dòng)增益調(diào)整、內(nèi)建RS-232/485/422、指令平滑、Robust控制。
  
  7、結(jié)束語
  
  隨著國內(nèi)繡花機(jī)生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)能力的提升,繡花機(jī)市場的競爭將更加激烈。臺(tái)達(dá)伺服電機(jī)憑借競爭力的價(jià)格和優(yōu)異的性能也必將更受各繡花機(jī)生產(chǎn)企業(yè)青睞,也將在紡織業(yè)開創(chuàng)新的局面。

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