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



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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



jps.rd

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发表于:2007-06-03 11:12:00
21楼
昨天做了幾個試驗 這是典型的追剪運動曲線 三張圖提供您參考 *紅色線代表輸入端之速度(線速度換算成伺服轉速) *藍色線代表伺服實際轉速 *DO-04=1, 表示 “同步中”(紅線與藍線重合) Curve1 是模擬勻速輸入之運動曲線 Curve2,3是模擬變速輸入之追蹤性能 可檢查你的追剪運動圖形就可知道同步性能是否達到要求

波恩

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发表于:2007-06-03 12:10:00
22楼
To “jps.rd”:所帖画面是正频自己的调试或控制软件环境吗?不错!

jps.rd

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发表于:2007-06-03 12:33:00
23楼
To: 波恩, 謝謝誇讚 這是用新的JMD-FS的控制環境軟件抓取的圖
To: 夏先生, 抱歉 你要的應該是JMD-RC的圖例 明天去公司再畫

xzy568

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发表于:2007-06-03 13:16:00
24楼
能不能说一说跟CT150加伺服相比各有什么优缺点?

船长的爸爸

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发表于:2007-06-04 08:56:00
25楼
您好jps.rd,有几个问题请教,上面的图DO_04是干什么用的?图中怎么会有一个倒转的过程,是因为模拟的原因吗?还有您曲线上面的同步段和停顿段这么长,而加减速过程又这么短会不会让电机很费劲啊?最后问一个问题,切5层瓦楞纸,幅宽1.8米,直刀,切500mm,最快60米每分;切1800米,最快120米每分,这样的系统需要多少money?电机的功率有多大?

叫我小白

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发表于:2007-06-04 09:04:00
26楼
图中是追剪,不是飞剪,所以有倒转的过程。不过在0位置停止的过程会让电机加减速过程短,对电机加减速性能要求高。

ppopo

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发表于:2007-06-04 10:04:00
27楼
现在横切的控制器交流的用的多的是什么啊?

波恩

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发表于:2007-06-04 10:11:00
28楼
“图中是追剪,不是飞剪,所以有倒转的过程”———似乎很像,又有区别。谁能否简要谈谈追剪,飞剪,横切,以及定长裁剪等概念的区别与联系。

叫我小白

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发表于:2007-06-04 10:35:00
29楼
就我的理解回答一下:
追剪-典型的应用是飞锯,电机反复运转,在同步区和物料送料速度一致,完成剪切;迅速反向返回,然后再次在同步区和物料送料速度一致。
旋切-瓦楞纸一般用旋切,电机往一个方向运转,在同步区与物料送料速度一致,完成剪切;由于通常为旋转机构,所以在补偿区加速或减速,然后再次在同步区和物料送料速度一致。优点是工作效率高。
飞剪-比如切钢板,因为钢板的剪切结构和工艺与旋切有一定区别,所以在旋切的基础上做一定的优化,使同步区时剪切刀在送料方向上的分量与送料速度一致。
横切,这是与纵切相对应的,前面的追剪、旋切、飞剪、停剪都可以称之为横切。
随便提下停剪,在剪切刀抬起的时候送料,送料停止后剪切。

叫我小白

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发表于:2007-06-04 10:37:00
30楼
随便提一下,这四种方式我们都有现成的工艺模块来实现,在瓦楞纸旋切、钢板飞剪、钢板停剪上都有成功案例。我的blog上把相应的曲线绘制了一下: http://blog.gkong.com/more.asp?name=lightwhite&id=21142

jps.rd

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发表于:2007-06-04 10:44:00
31楼
To: 夏先生 您的剪線系統比較類似 RC飛剪應用 *紅色線代表輸入端之速度(線速度換算成伺服轉速) *藍色線代表伺服實際轉速 *DO-04=1, 表示 “同步中”(紅線與藍線重合) *DI-09=1, 表示裁切點輸入信號 本例為 同步角度=90degree, 裁切長=2.5C Fig.1 為虛擬線速度輸入之圖形 (330rpm) Fig.2 為實際線速度(有小振動)輸入之圖形 (313~337rpm) Fig.3 為實際線速度(有大振動)輸入之圖形 (250~400rpm)

jps.rd

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发表于:2007-06-04 11:16:00
32楼
To: xzy568
MKS 的 CT-150 / FS-150 是很好的專用運動控制器 但須配合其他伺服驅動器
PDS-RC / PDS-FS 則是 “內含專用運動控制器的智能伺服驅動器”

我們在開發 PDS-RC / PDS-FS 時, 
驅動器方面以 英國CT之 Uni-Drive為藍本 可以控制永磁伺服及感應伺服
在運動控制器方式 則師法 MKS CT/FS-150 以及 西門子 T-400
PDS 的操作方式及運動曲線 與 MKS 有70% 相似度 (客戶說的)
PDS 與西門子 T-400的相似處在於控制器與驅動器內部信號的交連 (Pcmd+Vcmd+Acmd)可以得到更精確的反應

jps.rd

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发表于:2007-06-04 12:09:00
33楼
To: 小白 你的圖也很漂亮 我們也正標榜 “What You See Is What You Get” 畫的出圖來 才能追求是否控制已經完美 我們也有類似機種 JMD-VRC (Volcanic-RC) [類同MKS的Guillotine model, 因為客戶不喜歡此名稱, 故改以 Volcano 命名] 這是 VRC 的標準火山口圖形 (同步角度=90deg, 切長=1.5C) *紅色線代表輸入端之速度(線速度換算成伺服轉速) *藍&黑色線(重合)代表伺服命令與實際轉速 *綠色線代表伺服命令與實際之裁切誤差(cks) *DO-04=1, 表示 “同步中”(紅線僅與藍線谷底重合) *DI-09=1, 表示裁切點輸入信號(t=0.0) 同步區內紅色線僅在火山谷底與藍線相切 其他位置則有 COS 係數關係

叫我小白

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发表于:2007-06-04 12:32:00
34楼
to jps.rd
看得出来,贵公司的控制结构和控制方式跟我们包米勒的基本上是相同的。

希望以后在技术上能够有所交流,我是做应用的。

叫我小白

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发表于:2007-06-04 12:35:00
35楼
哦,看到上图了。不知道阁下有没有发现我们在飞剪应用的曲线上有一点小小的区别?

叫我小白

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发表于:2007-06-04 12:37:00
36楼
我们在拐点上做了一些平滑处理的。
其他重要的功能包括
在同步区可以设置与送料速度的速度比例。
在旋切的时候可以甩料。
可以带色标剪切等等。

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发表于:2007-06-04 12:45:00
37楼
1.小白的图是示意图,有实际工作图吗?
 2.在普通的变频电机后加装编码器是否也可?

叫我小白

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发表于:2007-06-04 12:48:00
38楼
1、要什么样的实际工作图,里面旋切、飞剪的曲线为空载时电机曲线,其中蓝线为速度给定值,红线为速度实际值。
2、目前这种应用只能用包米勒的驱动器+drive PLC,电机倒是可以用通用的伺服电机。如果要用变频电机加编码器,就只能考虑专用控制器了。

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发表于:2007-06-04 13:14:00
39楼
你的是理论图吧?我是说实际工作时,实际记录下的曲线,就如同jps.rd说的
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叫我小白

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发表于:2007-06-04 13:18:00
40楼
旋切和飞剪图是机床空载时电机实测的图形,至于加工时候的图形,我想jps也没有提供加工时候的图形,所以我也就不提供了。
相对空载而言,因为送料速度会有波动,而且剪切时会有波动,会对曲线造成一定影响。

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