臺達CANopen總線(xiàn)在多線(xiàn)切割設備中的應用

　　1 系統說(shuō)明

　　線(xiàn)切割系統的磨削原理是使用自由研磨劑而非固定的研磨劑，因此往復式切削系統比傳統的單向切削系統具有一定的優(yōu)勢。對于同種材料來(lái)說(shuō)，系統可以有更大的行程和線(xiàn)的移動(dòng)速度，只有通過(guò)線(xiàn)的往復運動(dòng)，才能達到理想的研磨效果。連續的供線(xiàn)系統和舊線(xiàn)回收系統，可以避免線(xiàn)的破損，還可促使線(xiàn)的張緊以保證切削線(xiàn)的剛性，這有利于保持破方精度，同時(shí)，最大限度地利用切削線(xiàn)可以有效降低消耗。機械結構模型如圖1所示，機械結構實(shí)物如圖2所示。

　　圖1 機械結構模型

　　圖2 機械結構實(shí)物

　　整個(gè)系統用到7臺伺服馬達，存線(xiàn)系統即輥筒電機5.5kW一臺、機頭引導電機3kW兩臺、工作臺電機2kW一臺、力臂電機5.5kW兩臺，微調電機400W一臺。其中，力臂電機以扭矩方式給出系統初始張力。輥筒電機作為走線(xiàn)系統主動(dòng)部分接收CAN總線(xiàn)速度指令，機頭引導電機跟隨輥筒電機同步運行。工作臺作為獨立運作部分接收CAN總線(xiàn)速度指令。微調電機調節在開(kāi)始繞線(xiàn)給定初始張力后切割線(xiàn)長(cháng)短變化。

　　2 系統要求

　　2.1 設計要求

　　切割速度0～12m/s，放線(xiàn)張力0～70N，工作臺進(jìn)給速度0.1mm～300mm/min。

　　2.2 鋼絲線(xiàn)在高速往復運行中的張力控制，必須保持張力穩定

　　張力抖動(dòng)變化主要是因各電機線(xiàn)速度不能絕對一致引起的，這里采取張力開(kāi)環(huán)，位置閉環(huán)方式，兩力臂電機以定值給出扭矩使系統達到預設張力值。實(shí)時(shí)采集力臂反饋位置變化量來(lái)實(shí)時(shí)調節輥筒電機及兩機頭引導電機的角速度，以使各電機線(xiàn)速度差趨近于零。

　　2.3 機頭引導電機之間的同步

　　兩牽引電機是實(shí)際運行中能很好地跟隨輥筒給出的脈沖軌跡，但因電機間存在的物理差異及負載差異導致兩電機實(shí)際反饋脈沖會(huì )有一定差異，這里采用臺達A2伺服特有的龍門(mén)同動(dòng)技術(shù)很好地改善了兩電機間的位置誤差滿(mǎn)足了設計要求。

　　2.4 CANopen總線(xiàn)及以太網(wǎng)通訊，通訊實(shí)時(shí)性好、通訊速率快、響應性好

　　3 系統配置

　　臺達機電的優(yōu)越的性能在整個(gè)系統那個(gè)得到了充分的證明，整個(gè)系統的配置：臺達A2-M系列伺服七套、HMIDOP-BE10E615、DVP28SV、DVPEN01、DVPCOMP、DVP04AD、DVP08SN、DVP08SM等等，控制結構如圖3所示，接線(xiàn)圖如圖4所示。

　　圖3控制系統圖

　　圖4 系統接線(xiàn)圖

　　4 系統總結

　　系統結構簡(jiǎn)單、優(yōu)越的伺服特性同步追隨特性好、安裝方便、總線(xiàn)控制省配線(xiàn)，整個(gè)系統工作效率高，性?xún)r(jià)比高。整個(gè)系統以總線(xiàn)控制為基石，編程方便，能夠很好地滿(mǎn)足客戶(hù)的需求，系統集成能力強。