引言：　　自動化行業在對高速度/高精度要求不斷提高的同時，對操作的親和性與方便性的要求也不斷提升。下面借壓模沖孔機的應用介紹中達數控與臺達伺服在該方面應用的經驗與之供享。

一、規格與技術要求

壓模沖頭由液壓驅動，工作速度: 200次/分鐘 X，Y工作臺由伺服電機驅動。 傳動為滾珠絲杠，直徑D=25mm 螺距:T=10mm X軸滾珠絲杠長度 L=1100mm Y軸滾珠絲杠長度 L=1100mm 快速定位:20000mm/min 定位精度: 0.02mm 重復定位精度:0.005mm 機械原點返回精度:0.005mm 工件存儲能力:1000組 工件個數記憶能力 優化工件密排

二、系統方案比較與確定

原方案采用PLC+步進馬達來實現。此方案速度低沖壓速度80—100次/分鐘，定位精度差，且為單一工件程序存儲能力，不能完全滿足上述的要求。 現方案采用CNC數控系統+2套ASDA伺服馬達，完全滿足上述的技術要求。

三、可行性分析

1.伺服馬達的選型 a)快速定位 滾珠絲杠的螺矩=10mm 本機械采用直連方式;伺服馬達轉速2000轉/分鐘;直線速度 F= T*n =10*2000=20000mm/min 滿足快速要求。 b)負載慣量計算 計算JL之公式

計算得知負載慣量：30.05 Kg.c㎡
伺服馬達的慣量為: 6kg. c㎡
Tl=(F*L/2πμ)+T0
式中:Tl—折算到電機軸上的負載轉矩(N.M)
F—軸向移動工作臺時所需要的力
L—電機軸每轉的機械位移量(M)
To—滾珠絲杠螺母，軸承部分摩擦轉矩折算到伺服電機軸上的值(N.M)
Μ—驅動系統的效率
計算得知負載轉矩:4.29N.M
故此選用ASDA 1kw中慣量的伺服電機。
額定轉矩4.8N.M 轉子慣量:5.98Kg. c㎡

2.控制系統

A)TNC 快速I/O指令，滿足高速壓模沖頭的快速需求。
B)電壓命令型伺服指令接口，閉回路位置控制，分辨率0.001，滿足定位精度/重復定位精度需求。 500kpps編碼器的采集能力滿足快速定 20000mm/min的需求。
C)TNC具有強大的MACRO功能，完成復雜的數學運算。
D)128k的存儲容量 可以存儲1000個宏程序。
E)內藏式plc滿足機床輔助功能的需求。例如:板材的夾緊與放松;自動上下料，機床的行程保護;油壓頭的動作與保護;模具的夾緊/放松及保護。



緊急復歸按鍵：當馬達撞到極限開關時，由于安全因素所以會由硬體線路來切斷SERVO ON信號，所以此時無法使用手動或自動方式來回到正常工作范圍內，這時只要按下緊急復歸鍵，強制馬達SERVO ON，就可以用手動(JOG)來將馬達回到正常工作范圍內。

沖孔動作分析：當軸向移動到定點時，會先確認沖床是否在上位，如果在上位，送出沖孔命令，再等待沖床下定位回授信號，才把沖孔命令取消。

再等待沖床上定位命令進來，軸向再繼續移動。 緊急停止線路建議接法： 例：ASDA伺服驅動SERVO ON信號為干節點。




四、系統控制方案規劃

設定操作頁:【板寬】、【板長】、【起始坐標】、【工作間距】、【行間距】、【行偏移量】


程序動作圖解


3.用戶宏程序

變數:#10=每行孔數
#14=最后一行孔數
#15=總行數
#16=前執行【孔數】
#17=前執行【行數】
#18=移動方向反向
#20=每行孔數-1



五、結束語 　　

利用中達電通開放式、全功能通用數控系統可以靈活地整合出專用控制系統，以滿足不同客戶與行業的特殊需求。同時方案體現了臺達伺服急加減速運動控制的優秀品質。