影響數(shù)控飛剪機動態(tài)剪切精度的諸因素實驗研究
加入技術(shù)交流群
齒條機配置的編碼器為國產(chǎn)編碼器，特地為齒條機配置。
每轉(zhuǎn)32脈沖，對應(yīng)為每齒1脈沖。
齒條齒距=6mm。當(dāng)齒條速度=13000mm/分，其對應(yīng)的脈沖頻率=36HZ，而PLC常規(guī)接口可接受的信號頻率=25HZ，因此不能直接使用常規(guī)接口。
?。?）使用高速計數(shù)器
三菱FX1SPLC具備高速計數(shù)器功能。為此首先使用單相高速計數(shù)器C235，但是高速計數(shù)器C235很容易受干擾，當(dāng)編碼器信號接入高速計數(shù)器后，在PLC監(jiān)視畫面上觀察到一旦編碼器旋轉(zhuǎn)，計數(shù)器數(shù)據(jù)立即紊亂。即使編碼器不轉(zhuǎn)，計數(shù)器數(shù)值也無規(guī)律增加，顯然是受到干擾。（接線不規(guī)范也會加劇干擾，現(xiàn)場接線曾經(jīng)發(fā)生未使用接線端子而干擾加劇的現(xiàn)象，改用接線端子后，干擾減少。）
使用雙相高速計數(shù)器C251，干擾的影響大大減少。但是也不穩(wěn)定。某一時間段計數(shù)穩(wěn)定。某一時間段計數(shù)不穩(wěn)定。由于PLC控制器和數(shù)控伺服系統(tǒng)及變頻器同裝于一臺控制柜內(nèi)。數(shù)控伺服系統(tǒng)及變頻器對PLC顯然是有嚴(yán)重干擾。經(jīng)過多次試驗后，放棄了使用高速計數(shù)器方案。
?。?）使用普通計數(shù)器
使用普通計數(shù)器要解決如何提高接收信號頻率的問題。其方法之一是縮短輸入信號的濾波時間。三菱PLC具備縮短輸入信號的濾波時間的功能，其方法是向D8020設(shè)置數(shù)字。如圖3PLC程序第0步。通過這一方法，可以將接受信號頻率提高到50HZ。
這樣就可以滿足齒條的運行速度要求。但是輸入信號的濾波時間不能夠設(shè)置過小，設(shè)置過小其抗干擾能力就降低。必須摸索應(yīng)該最佳數(shù)據(jù)。其數(shù)據(jù)D8020=3-5
在現(xiàn)場中對編碼器的抗干擾做了如下措施：
?、倬幋a器屏蔽線接地。
?、趩为毚┙饘俟堋?BR>
3.2加速時間
動態(tài)剪切的最重要階段是移動平臺的加速跟隨階段，即圖2中的A-G階段。在論述這一階段前必須先給出相關(guān)的運動參數(shù)。
（1）相關(guān)運動參數(shù)
?、冽X條長度------以齒數(shù)表示。如200齒。
②齒距L-----------單位mm。
?、鄹S齒數(shù)N（距離）-----預(yù)留的一段行程，在該行程內(nèi)，移動平臺加速達到齒條運行速度。
?、荦X條運行速度V----mm/秒
?、菁铀贂r間T-----移動平臺加速到齒條速度的時間
(2)“行程差”和“加速時間”計算
在加速階段：
根據(jù)式1和圖2，加速時間T決定了加速階段的行程差，從理論上分析，只要精細的調(diào)整加速時間，可以在“行程差=跟隨距離”的同一時間點，使移動平臺的速度=齒條速度。
在實際調(diào)試時，先根據(jù)式2確定跟隨齒數(shù)（距離）；再根據(jù)式3精確調(diào)整加速時間。其原則上在移動平臺總行程范圍內(nèi)盡可能延長加速段，其原因是加速時間越長，加速越平穩(wěn)，避免加速時間太短引起的加速振蕩，從而影響同步速度的平穩(wěn)。
3.3計數(shù)器清零時間
計數(shù)器清零時間----在多次沖切過程中觀察到，齒條總長度經(jīng)常短1-2個齒。發(fā)生短齒必然是有非正常的脈沖進入。這多出來的脈沖是那一環(huán)節(jié)產(chǎn)生的呢？經(jīng)過試驗和比較，發(fā)現(xiàn)在動態(tài)沖切時，沖切產(chǎn)生較大的機械振動，而編碼器和沖切模具都裝在移動平臺上，沖切振動引起編碼器抖動有時會發(fā)出1個脈沖信號。這個脈沖信號被計入正常計數(shù)值，所以導(dǎo)致齒條長度短1齒。
為了消除這一影響。必須將計數(shù)器的清零點安排沖切完成后
再延長一個時間段，即圖2中的“E”點。這樣即使有振動脈沖進入計數(shù)器，也在“E”點被清除。從“E”點開始重新進行下一循環(huán)的計數(shù)。（從理論上分析，計數(shù)器的清零點應(yīng)該安排在“G”點，即當(dāng)前計數(shù)值一到達，立即清零。進入下一循環(huán)的計數(shù)）
在PLC程序中，計數(shù)器清零時間為T202。計數(shù)器清零時間必須反復(fù)試驗以獲得最佳值。
4實驗結(jié)果及關(guān)鍵因素
4.1防干擾措施及實驗步驟
為了排除電磁干擾波的影響，采取了如下措施：
?。?）將PLC控制器移出控制柜，單獨給PLC供AC220V電源，PLC接地。將PLC完全封閉在另一金屬柜內(nèi)。使PLC部分完全獨立。排除干擾的影響。
伺服電機相關(guān)文章:伺服電機工作原理
評論