高速數字化電阻焊機中交流伺服系統的應用

　　1 典型高速電阻焊機的傳動(dòng)結構

　　高速電阻焊機具有多路復雜的高速動(dòng)作，同時(shí)要求具有精確的相互聯(lián)動(dòng)關(guān)系，多采用機械傳動(dòng)剛性聯(lián)接裝置來(lái)實(shí)現。圖1是典型電阻焊機傳動(dòng)示意圖：由一臺主電機(11)通過(guò)齒輪變速箱(12)帶動(dòng)多個(gè)相關(guān)的動(dòng)作系統。[1]

　　其中，送罐系統是機器的主運動(dòng)系統，稱(chēng)焊接節拍運動(dòng)，其運動(dòng)速度主要由每分鐘所能焊接的罐數決定。通過(guò)由齒輪變速箱(12)、蝸桿減速機(2)、萬(wàn)向聯(lián)軸節(1)、凸輪裝置(13)驅動(dòng)輸送鏈(14)運動(dòng)，利用輸送鏈條上的鉤爪把垂吊于溝槽內的罐筒體送到打罐位置。

　　銅線(xiàn)驅動(dòng)系統由齒輪變速箱(12)通過(guò)無(wú)級變速機(4)、蝸桿減速機(5)帶動(dòng)上焊輪(8)及多槽輪(6)驅動(dòng)銅線(xiàn)作均速運動(dòng)，銅線(xiàn)的運動(dòng)速度主要由節拍速度及罐體高度決定。

　　吸推鐵系統從齒輪變速箱(12)通過(guò)無(wú)級變速機及蝸桿減速機(1O)帶動(dòng)曲柄滑塊機構作吸推鐵運動(dòng)，按照送罐節拍準時(shí)地吸取片材并送到成圓機構進(jìn)行成圓，成圓后的罐筒體置于過(guò)渡導塊的溝槽內處于垂吊狀態(tài)。

　　打罐系統由齒輪變速箱(12)通過(guò)萬(wàn)向聯(lián)軸節及凸輪裝置(9)帶動(dòng)打罐擺臂(7)完成打罐動(dòng)作，當送罐機構把罐簡(jiǎn)體送到指定位置后，打罐擺臂在規定的時(shí)間內即把罐簡(jiǎn)體打進(jìn)焊接位置。

　　在整個(gè)工作過(guò)程中吸、推鐵、輸送鏈(送罐)、打罐擺臂(打罐)等要求有較精確的協(xié)調動(dòng)作關(guān)系，因此機械結構較為復雜，其中無(wú)級變速機、萬(wàn)向聯(lián)軸器和凸輪等由于結構復雜，工件加工困難，而且在使用過(guò)程中容易磨損，成為精度下降的主要原因和主要故障源。

　　為了簡(jiǎn)化凸輪裝置、無(wú)級變速機和萬(wàn)向聯(lián)軸器等復雜的機械結構，采用由PLC與交流伺服系統組成的位置伺服同步跟蹤控制系統，用電氣柔性同步傳動(dòng)代替機械的剛性同步傳動(dòng)，簡(jiǎn)化系統的傳動(dòng)結構，提高系統的可靠性，從而提高整機的工作性能。[2]

　　2 控制系統的組成

　　通過(guò)PLC與交流伺服系統組成的位置伺服同步跟蹤控制系統控制電阻焊機的原理圖如圖2所示，所有的伺服電機都選用帶減速機的伺服電機。M1是驅動(dòng)送罐系統輸送鏈的伺服電機，利用輸送鏈條上的陶制鉤爪將垂吊于過(guò)渡溝槽的簡(jiǎn)體準確地送至打罐位置，實(shí)現送罐功能。M1作為系統的主運動(dòng)，其運動(dòng)速度主要由焊接速度決定，并由PLC通過(guò)422總線(xiàn)提供運行速度的設定值，M1運行在速度控制模式。