求助:对于快速运动的系统,如何缩短运动的时间 点击:352 | 回复:8



tsmay

    
发表于:2012-01-17 11:58:32
楼主

是应用在一把反复往返运动的横向裁断刀架上,横向行程大约为800mm,抬起落下行程大约100mm,不是水平落下,落下时与输送带成25°左右的夹角。整个流程为刀架落下→横向裁断→刀架抬起→横向返回。

对速度控制没有精度要求,越快越好。对于横向位移控制要求不高,差个几毫米无所谓,差几公分也没人管,刀不飞出去就OK了。对于抬起落下的位移要求,抬起时差点无所谓,但落下时一定要准确,尽可能在1mm以内。最终目标是缩短裁断的时间(这点很重要) 。

现在的做法是用几台单轴伺服控制,直流母线连接在一起,带制动电阻和制动斩波器,横向移动是丝杆传动,抬起落下是丝杆+同步带,都没有减速机(不要问我为什么,不是我设计的),逻辑控制由PLC通过PROFIBUS网络(速度1.5M/s)完成。

经过不断应用中发现。影响裁断时间的主要原因是电机的加速度而不是最高速度上限。当加速度较低时电机还没到达最高速度就已经开始刹车了。但是当加速度较高时在刀架横移刹车过程中机械振动明显(启动时倒没有)。特别是但刀架落下裁断时,机械振动更加突出(目前的做法是加了个突出的螺丝,当刀架落下时螺丝把刀架和底座的间隙顶死了,感觉好假啊)。长期运行时伺服电机发热较大。同时还发现当刀架到位时会延时零点几秒才发出到位信号,不知道是PLC网络延时还是其他原因。

目前能做到的最快速度是裁断2250mm制品时10刀/min左右,但最终目标是13刀/min的生产速度,同时还要系统稳定。不知道有没有可以值得改进的地方,请大家多多指教。



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波恩

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发表于:2012-01-17 13:55:43
1楼

像飞剪系统!

个人看法,系统的最大加减速能力与合理的加减速规划是提高整机工作效率的关键。

tsmay

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发表于:2012-01-17 14:22:22
2楼

这的确是个飞剪系统

现在主要的问题是加减速提上去了以后就会出现机械振动,特别是在加减速时间<0.2s后

另外运行过程中的动作延时很让人郁闷,虽然只有零点几秒,但每个动作累计下来的话还是很可观的

不知道有没有人也遇到过这类问题

tianheyi

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发表于:2012-01-17 14:24:05
3楼
可以用气动方式,俗语“气刀”。抬起、落下用有阻尼可调行程气缸(带磁性位置传感器)可以保证位置准确,横向运动通用內磁外导轨气缸,切刀安装在吸盘上,通过磁力吸附在导轨上,2.5米的横向行程,0.5s即可完成,回刀可以慢点,加上上下动作,2s完成一个循环没有问题,而且控制简单,只用开关量,这些气缸进口的费斯通、SMC有,国产神施气动也有。我公司在线速度30米/分的薄膜机组上就是用的这种气刀。可靠性主要取决于气源洁净度,快速性取决于通气量和气压。

tsmay

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发表于:2012-01-17 15:35:03
4楼

回复内容:
对:tianheyi关于可以用气动方式,俗语“气刀”。抬起、落下用有阻尼可调行程气缸(带磁性位置传感器)可以保证位置准确,横向运动通用內磁外导轨气缸,切刀安装在吸盘上,通过磁力吸附在导轨上,2.5米的横向行程,0.5s即可完成,回刀可以慢点,加上上下动作,2s完成一个循环没有问题,而且控制简单,只用开关量,这些气缸进口的费斯通、SMC有,国产神施气动也有。我公司在线速度30米/分的薄膜机组上就是用的这种气刀。可靠性主要取决于气源洁净度,快速性取决于通气量和气压。 内容的回复:


谢谢你的建议,补充一点,这里的切刀是旋转圆盘切刀,4KW的电机带动,如果横移用气缸的话估计对气压要求较大,而且还有考虑到横移过程中的安全性(用伺服可以在电气上进行限位保护,气缸的话貌似只有机械限位)。

抬起,落下的控制过去都是用气缸的,这里用伺服是当初设计时希望让刀架走弧线轨道来提高效率,只不过试车时出现了几次制品卷入刀内的情况才改回走矩形的。

如果还有下一套设备的话这种建议还是可以考虑的,关键现在的这台机械这块是不太会有多大改变了,现在只想在PLC程序和伺服参数设置上去尽可能提高一下了

波恩

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发表于:2012-01-17 17:58:50
5楼

看看加减速控制在哪里完成?看看加减速策略有没有可能修改得更平顺一些,以减小冲击和振动。

 

动作延时的看PLC的动作时序。

tsmay

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发表于:2012-01-17 19:29:19
6楼

加减速全是在伺服内部完成,现在加速度是原来的90%,减速度是原来的60%,还算平稳,就是速度慢了

主要想知道一般设备运行时产生机械振动的原因通常有哪些,跟电机的转矩和负荷惯性是否有关呢

还有一点我比较在意的是,同样的速度,为什么刀架抬起时横移的振动较小,落下后如果不要螺丝顶住的话振动会那么明显

波恩

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发表于:2012-01-17 20:25:04
7楼

振动源自冲击,加减速策略合理有可能降低或消除振动。

机械结构的刚度也对振动构成影响。抬刀落刀振动不同与结构形式和刚度有关。

 

最终还得具体问题具体分析。

tsmay

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发表于:2012-01-18 21:10:34
8楼

那看来比较麻烦了,关键是我对机械这块不是很了解,机械的人又跑了

如果不是在现场的话,估计谁也说不清

SSI ļʱ