臺達伺服電機在繡花機上的應用

　　本文將針對目前最先進(jìn)的計算機繡花機所用的伺服電機作深入分析，并結合臺達伺服的優(yōu)良特性以及其在計算機繡花機上的實(shí)際運用，作詳細分析。

　　計算機繡花機是目前最先進(jìn)的繡花機械，它能使傳統的手工繡花得到高速度、高效率的實(shí)現，并且還能實(shí)現手工繡花無(wú)法達到的“多層次、多功能、統一性和完美性”的要求，它是一種體現多種高新科技的機電產(chǎn)品。

　　以前我國繡花機的市場(chǎng)一直被日本機器壟斷，幾乎看不到國內生產(chǎn)的機器，但是隨著(zhù)這幾年的發(fā)展，國產(chǎn)繡花機如沐春風(fēng)，開(kāi)始在市場(chǎng)上嶄露頭角。國產(chǎn)繡花機通過(guò)近年來(lái)的成長(cháng)、發(fā)展，質(zhì)量有很大的提高，性能穩定，又有很強的價(jià)格優(yōu)勢，性?xún)r(jià)比優(yōu)勢更為明顯。國產(chǎn)繡花機以前基本全部使用日系品牌伺服電機，現在臺達伺服憑借優(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)入繡花機行業(yè)，并與國內某計算機繡花機生產(chǎn)龍頭企業(yè)達成長(cháng)期供貨協(xié)議。

圖一 毛巾繡機在調試中
　　繡花機系統主要構成

　　計算機控制系統：國內大部分為北京京大豪公司的系統。
　　移框系統：兩組步進(jìn)電機帶動(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：主軸帶動(dòng)針頭動(dòng)作，使用普通電機加變頻器，滑差電機，伺服電機。

　　毛巾繡機工作原理

　　在此以單臺繡花機使用伺服電機數量較多的毛巾繡機為例，一般毛巾繡機使用三臺伺服電機:主軸，D軸，H軸。主軸始終向一個(gè)方向旋轉，通過(guò)機械凸輪機構帶動(dòng)針頭上下動(dòng)作，毛巾繡機一般針頭上下每分鐘500次以上，平繡機在每分鐘1000次以上。D軸用于調整針尖方向，保證針尖上用來(lái)勾線(xiàn)的豁口朝著(zhù)針頭運動(dòng)的方向（相對布框移動(dòng)），針頭每上下一次就調整一次。H軸用于換色和饒線(xiàn)，利用一個(gè)定位銷(xiāo)自動(dòng)在換色和饒線(xiàn)之間切換，饒線(xiàn)時(shí)該軸保證送線(xiàn)方向與針尖上豁口方向垂直便于勾線(xiàn)，針頭每上下一次就動(dòng)作一次。

伺服相關(guān)參數設置

主軸:

P1-00=31，設定伺服接受脈沖命令的型式
P1-01=0，設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信號常ON

D軸:

P1-00=31，設定伺服接受脈沖命令的型式
P1-01=0，設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，設定伺服接受脈沖命令的型式
P1-01=100，設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(xiàn)時(shí)需要切換電子齒輪比
P2-60=1000，第二電子齒輪比分子

圖二 臺達伺服增益參數調整軟件
相應的軟件設置

　　以上為基本參數設置，待各軸試運轉完成后，再根據各軸負載狀況和使用要求的不同調整相關(guān)增益，讓整個(gè)系統運行更加平穩順暢。

　　臺達伺服在調試過(guò)程中提供了非常便利的軟件（如上圖），利用伺服驅動(dòng)器內置的自動(dòng)慣量估測功能測出負載慣量比JL/Jm填入軟件中，再根據使用要求填入需要的響應頻寬B.W.，選擇匹配的馬達型號后，軟件可以計算出一套最匹配的增益參數，然后下載到驅動(dòng)器。三個(gè)軸向中，主軸朝一個(gè)方向旋轉對伺服電機要求不是很高，增益可以調整的低一些。D軸和H軸要高速頻繁啟停，增益要調整的高一些。

　　臺達伺服的特點(diǎn)

　　臺達ASD系列以PM型AC伺服馬達為主力，控制回路采用高速數字信號處理器（DSP），可以高速、高精度地完成各種復雜控制的運算；再加上把現代控制理論的一些成果應用于交流伺服驅動(dòng)系統。采用強健性控制技術(shù)，使得伺服馬達的低速特性更佳，增益自動(dòng)調整，指令平滑功能的設計，軟件分析與監控，使得ASD系列交流伺服真正做到高性能，高響應，高精度，高可靠，5機一體的的設計思想，通訊功能的加強（RS-232/485/422），內涵位置控制器的設計，更加方便架構成本更低的控制方案。

五機一體
內含運動(dòng)控制器
自動(dòng)增益調整
內建RS-232/485/422
指令平滑
Robust控制

圖三 規格齊全的臺達伺服

小結

隨著(zhù)國內繡花機生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)能力的提升，繡花機市場(chǎng)的競爭將更加激烈。臺達伺服電機憑借極具競爭力的價(jià)格和優(yōu)異的性能也必將更受各繡花機生產(chǎn)企業(yè)青睞，也將在紡織業(yè)開(kāi)創(chuàng )新的局面。