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:16543 | 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



叫我小白

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发表于:2007-06-05 09:36:00
61楼
http://www.mks-control.de/film06.html

对于火山口的理解请看mks的这段影片。
不是为了消除回差。

船长的爸爸

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发表于:2007-06-05 09:48:00
62楼
看明白了,多谢小白,也就是说火山口图只能用在这种类型的轮切机上面,而不是直刀或螺旋刀的轮切机也不是飞剪或飞锯,目的是为了保证切刀在进料方向的分速度等于进料速度,对吗?请点评。
另外请问小白,此处http://www.mks-control.de/film06.html的轮切机与普通直刀或螺旋刀的轮切机应用场合有什么不同?

jps.rd

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发表于:2007-06-05 09:50:00
63楼
謝謝 "通訊網" 細心註釋
另外 在a點與b點之間 所謂"刀速比物料速快"
指的是 "切刀輪的切線速度"比物料快
實際上 火山口內 切刀在X軸向的速度等於 "切刀輪的切線速度"乘以cos(theta)

或許我對MKS的 Guillitine Shear了解不夠透徹 
如果引述失誤 在此致歉

叫我小白

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发表于:2007-06-05 09:52:00
64楼
看明白了,多谢小白,也就是说火山口图只能用在这种类型的轮切机上面,而不是直刀或螺旋刀的轮切机也不是飞剪或飞锯,目的是为了保证切刀在进料方向的分速度等于进料速度,对吗?

我认为是这样的。

另外请问小白,此处http://www.mks-control.de/film06.html的轮切机与普通直刀或螺旋刀的轮切机应用场合有什么不同?

正如影片中看到的,用于钢板剪切,是否有其他的场合我就不太清楚了。我知道瓦楞纸剪切用的是螺旋刀,其运动曲线没有火山口。

叫我小白

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发表于:2007-06-05 09:54:00
65楼
to jps.rd
我们的理解基本相同。在同步区速度有个cos关系。

波恩

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发表于:2007-06-05 15:26:00
66楼
看了“jps.rd”推荐的动画和录像,终于明白“火山口图”与“轮切机”的关系了!

另,刀子类型还真多,谁要是能总结一下横切的用刀类型,这帖子就又会增色不少!

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发表于:2007-06-05 16:12:00
67楼

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发表于:2007-06-05 16:20:00
68楼
下面引用由波恩在 2007-6-5 15:26:00 发表的内容:
  看了“jps.rd”推荐的动画和录像,终于明白“火山口图”与“轮切机”的关系了!<br><br>另,刀子类型还真多…
--------------------------------------------------------------------------------------------
刀的类型不是主要的,切什么材质用什么刀,就像你家厨房,切骨头用又厚又重的,切面片,豆腐用薄刀片就行一样,同样切纸与切钢板的刀当然不同。包装时切塑料的又不同,得加热,而且是锯齿形的,你可以看看你的方便面袋。

叫我小白

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发表于:2007-06-05 17:27:00
69楼
追剪(flyingsaw)-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(crosscut)-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。运动时速度曲线如下:
飞剪(flyingcut)-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。 还提下停剪,它的运动方式是在剪切刀抬起的时候送料,送料停止后剪切。 旋切系统如下。
blog引用:http://blog.gkong.com/more.asp?name=lightwhite&id=21142

不悔

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发表于:2007-06-05 19:38:00
70楼
又多了学习的机会

刘岩利

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发表于:2007-06-05 20:07:00
71楼
贴出来的这几个飞剪的速度曲线真的都很诡异啊。速度拐点这样做,电机能实现吗?既然拿 MKS 的演示片做说明,MKS 是不可能出现这么尖锐的速度变化的(当然,线速度稳定的情况下)。

胡家

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发表于:2007-06-05 20:54:00
72楼
这帖子估计整理一下可以当论文发表了

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73楼

叫我小白

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发表于:2007-06-06 08:48:00
74楼
我贴出来的火山图图片是电机空载时候的速度曲线。
所以完全是可以达到的,并且实际上在拐点上用多次函数做了优化,而不是直接相连的。
当然,曲线在一定条件下还可以进一步平滑。

to 胡家:
的确其中有张图片放在我的论文里面等待发表。

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发表于:2007-06-06 16:31:00
75楼
加上这个就完美了,就是稍微有些快。

刘岩利

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发表于:2007-06-06 22:12:00
76楼
"我贴出来的火山图图片是电机空载时候的速度曲线。所以完全是可以达到的"
我可以认为,为了实现这个拐点,电机选型要大很多吗?

"并且实际上在拐点上用多次函数做了优化"
从曲线图上看,还是很尖锐啊!

"当然,曲线在一定条件下还可以进一步平滑。"
可以问一下,是什么条件吗?

叫我小白

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发表于:2007-06-06 22:27:00
77楼
没办法,为了实现具体工艺要求必须要这么做。

同步区太大,虽然做了平滑处理,但是还是很尖锐。

如果同步区减小,当然曲线会平滑很多拉。

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发表于:2007-06-07 16:25:00
78楼
我的意思如图,适当提高返回时的速度,减小同步区的速度,使绿色区域同蓝色区域面积相等,是否就可减小进入火山口的尖锐程度?一家之言。

叫我小白

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发表于:2007-06-07 18:59:00
79楼
是否可以这样改,在于剪切的时刻。

如果剪切点在火山口的双峰附近,那么不能这样改。
如果偏向谷底,那是可以的。这就是我说的同步区减小,曲线会平滑很多。

jps.rd

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发表于:2007-06-07 19:23:00
80楼
To: 小白
我在 06/04 的貼圖 是以90deg同步範圍 1.5倍切長條件下的圖形
不知你當時的條件為何?
(以曲柄軸為半徑之圓周長 為1.0倍標準切長)

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