搞横切的这么多，早想找机会介绍一下运刀原理，与干此行的朋友们交流。 点击：16582 | 回复：301
发表于：2007-05-30 20:25:00
楼主
圆弧旋转式同步飞剪专用控制驱动系统(Rotary Cut)
为何需要同步飞剪系统?
在企业已经全球化的同时，各行各业的竞争也越来越激烈。时至今日，各种产业机械的效能评比标准也逐渐地大幅提高。客户在评估一台产业加工机械的效能时，不但要检验产出成品的精准度是否合格；同时更要计算每台机械每分钟的生产效率是否比竞争者更快更高。如果机械制造厂设计生产出的机台，其效能不被客户接受，则不是机台卖不出去，或是只好降价求售无法获取合理利润。因此有许多行业的生产机械在这种严酷的评估标准检验之下，都必须重新探讨机械动作设计的合理化。
旋转式飞剪机械基本架构
图9 为旋转式同步动态裁切(飞剪)机的简单图标。注意上下两组裁切刀轮同时被伺服马达带动，各依箭头所示方向相对旋转。刀轮之上的刀刃必须作精密的调整，当上刀轮之刀刃旋转至正下方时，下刀刃恰好转至正上方；如此，才能执行正确的裁切。每次裁切刀轮旋转一圈，便自动将材料切断一次；马达只要在相同方向连续运转，刀轮便能连续裁切。因此，裁切效率比「往复式」为佳，自不待言。
图9: 旋转式飞剪机械基本架构
旋转式飞剪系统之基本组成要素及其功能
旋转式同步飞剪控制驱动系统：(PDS-RC)
接受PLC及HMI输入的运转命令及长度设定
侦测量测轮编码器传回之脉冲，得知进料速度及进料长度。
控制伺服马达之运转速度及同步定位动作
HMI(Human Machine Interface)：人机接口
接受设定资料及显示运转状态
PLC：过程控制器
处理基本之接口、互锁、连动信号
Rotary Knife：裁切刀轮
裁切刀轮为上下镜射、各带刀刃的一组回转机构
Servo Motor：无刷伺服马达 或 感应伺服马达
带动裁切刀轮之主动力
Gear Assembly：齿轮组合
将马达动力传送至上下裁切刀轮
Measure Roll with Encoder：附编码器的量测轮
直接紧密的接触待切材料，靠材料之横移而带动编码器产生脉冲信号
旋转式飞剪机之动作说明
图10,11,12为旋转式飞剪机的三种标准运行曲线。在进一步说明之前，必须先熟习下列重要名词：
「裁切刀轮(Rotary Knife)」
上下镜射、各带刀刃的一组回转机构，用来执行裁切加工动作。
「裁切点 (Cut Point) 」
当裁切刀轮旋转至上下两组刀刃恰好相切时，定义这一点为「裁切点」。
「裁切点侦测装置(Cut Point Sensor)」及「裁切点信号 (Cut Point Signal) 」
裁切点侦测装置(高速型)安装于裁切刀轮适当之处，用来侦测裁切刀轮是否经过裁切点。每次裁切刀轮经过裁切点的瞬间，立刻产生一个触发信号，称之为「裁切点信号 (Cut Point Signal) 」。
「裁刀圆周长 (Circumference of Rotary Knife) 」
计算裁切刀轮的圆周长是以「刀刃切合点到圆心之距离当成半径」，旋转一周所得的圆周长度，属于机械特性参数。(单位：Meter)
「裁刀速度 (Linear Speed of Rotary Knife) 」
裁刀之刀刃的等效线速度。(单位：Meter/Min)
「裁刀方位角 (Angle of Rotary Knife) 」
裁刀之刀刃所对应的方位角度，范围从0度到360度。
裁刀方位角在裁切点时，定义为180度。
「进料速度 (In-Feed Speed) 」
待裁切材料的进料线速度。(单位
为何需要同步飞剪系统?
在企业已经全球化的同时，各行各业的竞争也越来越激烈。时至今日，各种产业机械的效能评比标准也逐渐地大幅提高。客户在评估一台产业加工机械的效能时，不但要检验产出成品的精准度是否合格；同时更要计算每台机械每分钟的生产效率是否比竞争者更快更高。如果机械制造厂设计生产出的机台，其效能不被客户接受，则不是机台卖不出去，或是只好降价求售无法获取合理利润。因此有许多行业的生产机械在这种严酷的评估标准检验之下，都必须重新探讨机械动作设计的合理化。
旋转式飞剪机械基本架构
图9 为旋转式同步动态裁切(飞剪)机的简单图标。注意上下两组裁切刀轮同时被伺服马达带动，各依箭头所示方向相对旋转。刀轮之上的刀刃必须作精密的调整，当上刀轮之刀刃旋转至正下方时，下刀刃恰好转至正上方；如此，才能执行正确的裁切。每次裁切刀轮旋转一圈，便自动将材料切断一次；马达只要在相同方向连续运转，刀轮便能连续裁切。因此，裁切效率比「往复式」为佳，自不待言。
图9: 旋转式飞剪机械基本架构
旋转式飞剪系统之基本组成要素及其功能
旋转式同步飞剪控制驱动系统：(PDS-RC)
接受PLC及HMI输入的运转命令及长度设定
侦测量测轮编码器传回之脉冲，得知进料速度及进料长度。
控制伺服马达之运转速度及同步定位动作
HMI(Human Machine Interface)：人机接口
接受设定资料及显示运转状态
PLC：过程控制器
处理基本之接口、互锁、连动信号
Rotary Knife：裁切刀轮
裁切刀轮为上下镜射、各带刀刃的一组回转机构
Servo Motor：无刷伺服马达 或 感应伺服马达
带动裁切刀轮之主动力
Gear Assembly：齿轮组合
将马达动力传送至上下裁切刀轮
Measure Roll with Encoder：附编码器的量测轮
直接紧密的接触待切材料，靠材料之横移而带动编码器产生脉冲信号
旋转式飞剪机之动作说明
图10,11,12为旋转式飞剪机的三种标准运行曲线。在进一步说明之前，必须先熟习下列重要名词：
「裁切刀轮(Rotary Knife)」
上下镜射、各带刀刃的一组回转机构，用来执行裁切加工动作。
「裁切点 (Cut Point) 」
当裁切刀轮旋转至上下两组刀刃恰好相切时，定义这一点为「裁切点」。
「裁切点侦测装置(Cut Point Sensor)」及「裁切点信号 (Cut Point Signal) 」
裁切点侦测装置(高速型)安装于裁切刀轮适当之处，用来侦测裁切刀轮是否经过裁切点。每次裁切刀轮经过裁切点的瞬间，立刻产生一个触发信号，称之为「裁切点信号 (Cut Point Signal) 」。
「裁刀圆周长 (Circumference of Rotary Knife) 」
计算裁切刀轮的圆周长是以「刀刃切合点到圆心之距离当成半径」，旋转一周所得的圆周长度，属于机械特性参数。(单位：Meter)
「裁刀速度 (Linear Speed of Rotary Knife) 」
裁刀之刀刃的等效线速度。(单位：Meter/Min)
「裁刀方位角 (Angle of Rotary Knife) 」
裁刀之刀刃所对应的方位角度，范围从0度到360度。
裁刀方位角在裁切点时，定义为180度。
「进料速度 (In-Feed Speed) 」
待裁切材料的进料线速度。(单位
发表于：2007-05-31 13:32:00
3楼
----The Arrow And The Song----
I shot an arrow into the air,
It fell to earth, I knew not where;
For, so swiftly it flew, the sight
Could not follow it in its flight.
I breathed a song into the air,
It fell to earth, I knew not where;
For who has sight so keen and strong,
That it can follow the flight of song?
Long, long afterward, in an oak
I found the arrow, still unbroke;
And the song, from beginning to end,
I found again in the heart of a friend.
這是我很喜歡的一首詩
出自美國詩人 Henry Wadsworth Longfellow.
I shot an arrow into the air,
It fell to earth, I knew not where;
For, so swiftly it flew, the sight
Could not follow it in its flight.
I breathed a song into the air,
It fell to earth, I knew not where;
For who has sight so keen and strong,
That it can follow the flight of song?
Long, long afterward, in an oak
I found the arrow, still unbroke;
And the song, from beginning to end,
I found again in the heart of a friend.
這是我很喜歡的一首詩
出自美國詩人 Henry Wadsworth Longfellow.
发表于：2007-05-31 15:41:00
5楼
我們是台灣正頻(JPS)企業
當 2001年我們成功發表 PDS(Programmable-Drive-Servo)系列時
應電機月刊(台灣)之邀稿 投了幾篇文章 樓主引述的文章即是其中一篇。
原文(繁體)現在仍然可連結至敝司網頁(慚愧 久未更新)http://www.jps.com.tw/application/capp_PDSx_RC.htm
http://www.jps.com.tw/application/capp_PDSx_FS.htm
猶如詩中的意境
吟高歌廣傳四野 --- 盡空靈杳無回音
放利箭直入雲霄 --- 速遠逸未知所終
回憶當時的讀者幾乎沒有任何回響 (也許當時的網路尚未普及) 還真有些惆悵。
今天，JPS在貴寶地，就像 Longfellow在多年以後發現路邊盛開的小花竟源起於他當年播下的種子；內心充滿了喜悅 當然會 “sentimental “。
對了，就像我引用 Longfellow 的詩句舒發心情時，會注明出處。
通訊網兄 若還有其他機會引用正頻(JPS)的資料時 請不吝順便幫JPS美言幾句。
當 2001年我們成功發表 PDS(Programmable-Drive-Servo)系列時
應電機月刊(台灣)之邀稿 投了幾篇文章 樓主引述的文章即是其中一篇。
原文(繁體)現在仍然可連結至敝司網頁(慚愧 久未更新)http://www.jps.com.tw/application/capp_PDSx_RC.htm
http://www.jps.com.tw/application/capp_PDSx_FS.htm
猶如詩中的意境
吟高歌廣傳四野 --- 盡空靈杳無回音
放利箭直入雲霄 --- 速遠逸未知所終
回憶當時的讀者幾乎沒有任何回響 (也許當時的網路尚未普及) 還真有些惆悵。
今天，JPS在貴寶地，就像 Longfellow在多年以後發現路邊盛開的小花竟源起於他當年播下的種子；內心充滿了喜悅 當然會 “sentimental “。
對了，就像我引用 Longfellow 的詩句舒發心情時，會注明出處。
通訊網兄 若還有其他機會引用正頻(JPS)的資料時 請不吝順便幫JPS美言幾句。
发表于：2007-05-31 21:46:00
8楼
大家好。请大家注意。此种控制方法精度不高。因为我现在就在做一个类似的项目。我们的设技要求是长度精度为0.5mm。而结果相差太远了。我现在最高只能控制在5mm的精度。这个项目搞得我头晕脑涨。
我的项目是切拔直后的不锈钢钢丝，钢丝直径为0.2mm.我的控制方法是经过3600线的编码器来测钢丝的长度。钢丝的速度大概在150mm/s。而且钢丝的速度变化频繁。
综合此项目的失败本人总结为以下原因。
1，钢丝变化频繁，而导致伺服电机速度很频繁地变速，而在速度变换的过程中总会有个时间变化。比如300转升到400转。300~400转时总会有个升速的时间。如时间为0.01s，那么0.01*150=1.5mm.所以它的误差就是1.5mm。而且此误差总是在积累。所以根本就无法做到。本人的经验，请大家在做类似项目时要慎重考虑。当然项目没达到老板的要求，我最近的日子也不太好过。但我还在想办法挽回面子及老板看人的雄光。可是要解决此问题难呀！而且负责此机械设计的又是我的上师，所以现在的问题几本上都是推给我。
希望朋友多给点见意。及有关的交流。
QQ：458970512
E-MAIL：XHZJ@CHINA.COM.CN
13771863946夏先生。
我的项目是切拔直后的不锈钢钢丝，钢丝直径为0.2mm.我的控制方法是经过3600线的编码器来测钢丝的长度。钢丝的速度大概在150mm/s。而且钢丝的速度变化频繁。
综合此项目的失败本人总结为以下原因。
1，钢丝变化频繁，而导致伺服电机速度很频繁地变速，而在速度变换的过程中总会有个时间变化。比如300转升到400转。300~400转时总会有个升速的时间。如时间为0.01s，那么0.01*150=1.5mm.所以它的误差就是1.5mm。而且此误差总是在积累。所以根本就无法做到。本人的经验，请大家在做类似项目时要慎重考虑。当然项目没达到老板的要求，我最近的日子也不太好过。但我还在想办法挽回面子及老板看人的雄光。可是要解决此问题难呀！而且负责此机械设计的又是我的上师，所以现在的问题几本上都是推给我。
希望朋友多给点见意。及有关的交流。
QQ：458970512
E-MAIL：XHZJ@CHINA.COM.CN
13771863946夏先生。
发表于：2007-06-01 18:03:00
15楼
看到楼主的帖子又想起我当年做横切机的经历了，做得非常费劲，但是我成功了，我比较幸运我做得是瓦楞纸横切机，精度要求：匀速正负1mm,变速时正负2mm，当然这个基本也是瓦楞纸横切机的极限了，那家敢吹牛正负0.5mm的，大多数都是骗人的（但要除掉国外的那些绝对高档的瓦线，没做过的请不要随便反驳，有机会你可以试一下就知道了）。这本书我也看过，还打印了，至今保留，但说实话这份资料根本没有什么实质性的内容，比方说如何提高动态精度，切点超速应该有多大，但有的地方还是有借鉴的作用。
非常同情夏先生的遭遇，我给您提点建议，首先这类系统不会有误差积累，记住每次清零重算，不做识标裁切这一点很容易做到；其次，要放大驱动能力，电机正好就行，但驱动一定不能小，尽量要减小系统转动惯量。最后，一定要加上速度预控，这是最重要的一点，是解决变速精度的根本，夏先生一定要好好斟酌，不同的驱动可能做法不一样，但原理是相通的。
最后声明我是用西门子MasterDrive MC做成功的，是我很自豪的一个项目。
非常同情夏先生的遭遇，我给您提点建议，首先这类系统不会有误差积累，记住每次清零重算，不做识标裁切这一点很容易做到；其次，要放大驱动能力，电机正好就行，但驱动一定不能小，尽量要减小系统转动惯量。最后，一定要加上速度预控，这是最重要的一点，是解决变速精度的根本，夏先生一定要好好斟酌，不同的驱动可能做法不一样，但原理是相通的。
最后声明我是用西门子MasterDrive MC做成功的，是我很自豪的一个项目。
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