變頻器與伺服電機在繡花機床上的應(yīng)用

1、變頻器與伺服電機在繡花機床上的應(yīng)用    1引言計算機繡花機是目前最先進的繡花機械，它能使傳統(tǒng)的手工繡花得到高速度、高效率的實現(xiàn)，并且還能實現(xiàn)手工繡花無法達到的“多層次、多功能、統(tǒng)一性和完美性”的要求，它是一種體現(xiàn)多種高新科技的機電產(chǎn)品。以前我國繡花機的市場一直被日本機器壟斷，幾乎看不到國內(nèi)生產(chǎn)的機器，但是隨著這幾年的發(fā)展，國產(chǎn)繡花機如沐春風，開始在市場上嶄露頭角。國產(chǎn)繡花機通過近年來的成長、發(fā)展，質(zhì)量有很大的提高，性能穩(wěn)定，又有很強的價1 引言    計算機繡花機是目前最先進的繡花機械，它能使傳統(tǒng)的手工

2、繡花得到高速度、高效率的實現(xiàn)，并且還能實現(xiàn)手工繡花無法達到的“多層次、多功能、統(tǒng)一性和完美性”的要求，它是一種體現(xiàn)多種高新科技的機電產(chǎn)品。以前我國繡花機的市場一直被日本機器壟斷，幾乎看不到國內(nèi)生產(chǎn)的機器，但是隨著這幾年的發(fā)展，國產(chǎn)繡花機如沐春風，開始在市場上嶄露頭角。國產(chǎn)繡花機通過近年來的成長、發(fā)展，質(zhì)量有很大的提高，性能穩(wěn)定，又有很強的價格優(yōu)勢，性價比優(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(xiàn)在臺達伺服憑借優(yōu)異的性能和具有競爭力的價格打破日系品牌的壟斷進入繡花機行業(yè)，并與國內(nèi)某計算機繡花機生產(chǎn)龍頭企業(yè)達成長期供貨協(xié)議。2 繡花機系統(tǒng)主要構(gòu)成計算機控制系統(tǒng):國內(nèi)大部

3、分為北京京大豪公司的系統(tǒng)。移框系統(tǒng):兩組步進電機帶動布框在水平面橫向和縱向移動，配合針頭上下繡出各種圖案。主軸系統(tǒng):主軸帶動針頭動作，使用普通電機加變頻器，滑差電機，伺服電機。3 毛巾繡機工作原理    在此以單臺繡花機使用伺服電機數(shù)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。主軸始終向一個方向旋轉(zhuǎn)，通過機械凸輪機構(gòu)帶動針頭上下動作，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(diào)整針尖方向，保證針尖上用來勾線的豁口朝著針頭運動的方向（相對布框移動），針頭每上下一次就調(diào)整一次。H軸用于換

4、色和饒線，利用一個定位銷自動在換色和饒線之間切換，饒線時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=1

5、00，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，待各軸試運轉(zhuǎn)完成后，再根據(jù)各軸負載狀況和使用要求的不同調(diào)整相關(guān)增益，讓整個系統(tǒng)運行更加平穩(wěn)順暢。    臺達伺服在調(diào)試過程中提供了非常便利的軟件（如上圖），利用伺服驅(qū)動器內(nèi)置的自動慣量估測功能測出負載慣量比JL/Jm填入軟件中，再根據(jù)使用要求填入需要的

6、響應(yīng)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(shù)，然后下載到驅(qū)動器。三個軸向中，主軸朝一個方向旋轉(zhuǎn)對伺服電機要求不是很高，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 臺達伺服的特點    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(shù)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(xiàn)代控制理論的一些成果應(yīng)用于交流伺服驅(qū)動系統(tǒng)。采用強健性控制技術(shù)，使得伺服馬達的低速特性更佳，增益自動調(diào)整，指令平滑功能的設(shè)計，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機一體的的設(shè)計思想，通訊功能的加強（RS-232/485/422），內(nèi)涵位置控制器的設(shè)計，更加方便架構(gòu)成本更低的控制方案。    主要特點:五機一體、內(nèi)含運動控制器、自動增益調(diào)整、內(nèi)建RS-232/485/422、指令平滑、Robust控制。7 結(jié)束語