臺達(dá)伺服電機(jī)在繡花機(jī)上的應(yīng)用

　　本文將針對目前最先進(jìn)的計算機(jī)繡花機(jī)所用的伺服電機(jī)作深入分析，并結(jié)合臺達(dá)伺服的優(yōu)良特性以及其在計算機(jī)繡花機(jī)上的實際運(yùn)用，作詳細(xì)分析。

　　計算機(jī)繡花機(jī)是目前最先進(jìn)的繡花機(jī)械，它能使傳統(tǒng)的手工繡花得到高速度、高效率的實現(xiàn)，并且還能實現(xiàn)手工繡花無法達(dá)到的“多層次、多功能、統(tǒng)一性和完美性”的要求，它是一種體現(xiàn)多種高新科技的機(jī)電產(chǎn)品。

　　以前我國繡花機(jī)的市場一直被日本機(jī)器壟斷，幾乎看不到國內(nèi)生產(chǎn)的機(jī)器，但是隨著這幾年的發(fā)展，國產(chǎn)繡花機(jī)如沐春風(fēng)，開始在市場上嶄露頭角。國產(chǎn)繡花機(jī)通過近年來的成長、發(fā)展，質(zhì)量有很大的提高，性能穩(wěn)定，又有很強(qiáng)的價格優(yōu)勢，性價比優(yōu)勢更為明顯。國產(chǎn)繡花機(jī)以前基本全部使用日系品牌伺服電機(jī)，現(xiàn)在臺達(dá)伺服憑借優(yōu)異的性能和具有競爭力的價格打破日系品牌的壟斷進(jìn)入繡花機(jī)行業(yè)，并與國內(nèi)某計算機(jī)繡花機(jī)生產(chǎn)龍頭企業(yè)達(dá)成長期供貨協(xié)議。

圖一 毛巾繡機(jī)在調(diào)試中
　　繡花機(jī)系統(tǒng)主要構(gòu)成

　　計算機(jī)控制系統(tǒng)：國內(nèi)大部分為北京京大豪公司的系統(tǒng)。
　　移框系統(tǒng)：兩組步進(jìn)電機(jī)帶動布框在水平面橫向和縱向移動，配合針頭上下繡出各種圖案。
主軸系統(tǒng)：主軸帶動針頭動作，使用普通電機(jī)加變頻器，滑差電機(jī)，伺服電機(jī)。

　　毛巾繡機(jī)工作原理

　　在此以單臺繡花機(jī)使用伺服電機(jī)數(shù)量較多的毛巾繡機(jī)為例，一般毛巾繡機(jī)使用三臺伺服電機(jī):主軸，D軸，H軸。主軸始終向一個方向旋轉(zhuǎn)，通過機(jī)械凸輪機(jī)構(gòu)帶動針頭上下動作，毛巾繡機(jī)一般針頭上下每分鐘500次以上，平繡機(jī)在每分鐘1000次以上。D軸用于調(diào)整針尖方向，保證針尖上用來勾線的豁口朝著針頭運(yùn)動的方向（相對布框移動），針頭每上下一次就調(diào)整一次。H軸用于換色和饒線，利用一個定位銷自動在換色和饒線之間切換，饒線時該軸保證送線方向與針尖上豁口方向垂直便于勾線，針頭每上下一次就動作一次。

伺服相關(guān)參數(shù)設(shè)置

主軸:

P1-00=31，設(shè)定伺服接受脈沖命令的型式
P1-01=0，設(shè)定伺服控制模式為位置模式
P1-44=343，電子齒輪比分子
P1-45=17，電子齒輪比分母
P2-10=1，ServoON信號常ON

D軸:

P1-00=31，設(shè)定伺服接受脈沖命令的型式
P1-01=0，設(shè)定伺服控制模式為位置模式
P1-44=1000，電子齒輪比分子
P1-45=36，電子齒輪比分母

H軸:

P1-00=31，設(shè)定伺服接受脈沖命令的型式
P1-01=100，設(shè)定伺服控制模式為位置模式
P1-44=50，電子齒輪比分子
P1-45=36，電子齒輪比分母
P2-12=143，切換電子齒輪比，換色和饒線時需要切換電子齒輪比
P2-60=1000，第二電子齒輪比分子

圖二 臺達(dá)伺服增益參數(shù)調(diào)整軟件
相應(yīng)的軟件設(shè)置

　　以上為基本參數(shù)設(shè)置，待各軸試運(yùn)轉(zhuǎn)完成后，再根據(jù)各軸負(fù)載狀況和使用要求的不同調(diào)整相關(guān)增益，讓整個系統(tǒng)運(yùn)行更加平穩(wěn)順暢。

　　臺達(dá)伺服在調(diào)試過程中提供了非常便利的軟件（如上圖），利用伺服驅(qū)動器內(nèi)置的自動慣量估測功能測出負(fù)載慣量比JL/Jm填入軟件中，再根據(jù)使用要求填入需要的響應(yīng)頻寬B.W.，選擇匹配的馬達(dá)型號后，軟件可以計算出一套最匹配的增益參數(shù)，然后下載到驅(qū)動器。三個軸向中，主軸朝一個方向旋轉(zhuǎn)對伺服電機(jī)要求不是很高，增益可以調(diào)整的低一些。D軸和H軸要高速頻繁啟停，增益要調(diào)整的高一些。

　　臺達(dá)伺服的特點

　　臺達(dá)ASD系列以PM型AC伺服馬達(dá)為主力，控制回路采用高速數(shù)字信號處理器（DSP），可以高速、高精度地完成各種復(fù)雜控制的運(yùn)算；再加上把現(xiàn)代控制理論的一些成果應(yīng)用于交流伺服驅(qū)動系統(tǒng)。采用強(qiáng)健性控制技術(shù)，使得伺服馬達(dá)的低速特性更佳，增益自動調(diào)整，指令平滑功能的設(shè)計，軟件分析與監(jiān)控，使得ASD系列交流伺服真正做到高性能，高響應(yīng)，高精度，高可靠，5機(jī)一體的的設(shè)計思想，通訊功能的加強(qiáng)（RS-232/485/422），內(nèi)涵位置控制器的設(shè)計，更加方便架構(gòu)成本更低的控制方案。

五機(jī)一體
內(nèi)含運(yùn)動控制器
自動增益調(diào)整
內(nèi)建RS-232/485/422
指令平滑
Robust控制

圖三 規(guī)格齊全的臺達(dá)伺服

小結(jié)

隨著國內(nèi)繡花機(jī)生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)能力的提升，繡花機(jī)市場的競爭將更加激烈。臺達(dá)伺服電機(jī)憑借極具競爭力的價格和優(yōu)異的性能也必將更受各繡花機(jī)生產(chǎn)企業(yè)青睞，也將在紡織業(yè)開創(chuàng)新的局面。