眾為興伺服在噴繪機(jī)上的應(yīng)用
2014/2/27 11:10:51
一、概述
隨著國內(nèi)經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展,廣告業(yè)也隨之迅速發(fā)展。各種尺寸大小形狀的印刷需求與日俱增。從進(jìn)口噴繪機(jī)到國產(chǎn)噴繪機(jī),簡(jiǎn)直就是遍地開花!但由于進(jìn)口同等設(shè)備比國內(nèi)同等規(guī)格的噴繪機(jī)昂貴好幾倍,使得國內(nèi)噴繪行業(yè)制造也發(fā)展空間巨大。眾所周知,步進(jìn)電機(jī)在低速時(shí)扭矩大,但到600RPM以上后扭矩急劇下降,導(dǎo)致步進(jìn)電機(jī)無法在高速運(yùn)動(dòng)場(chǎng)合得到應(yīng)用,又由于步進(jìn)電機(jī)在停機(jī)時(shí)定位時(shí)的缺陷會(huì)造成走位誤差,已經(jīng)無法滿足現(xiàn)在噴繪機(jī)高速高效的要求。而伺服電機(jī)具有響應(yīng)快,速度高,并且定位精度高的特點(diǎn),現(xiàn)在噴繪機(jī)普遍選用這一類電機(jī)作為送布電機(jī)和小車板控制電機(jī),形成了在中高端的噴繪機(jī)市場(chǎng)上將以交流伺服電機(jī)系統(tǒng)為主的格局。
最初國內(nèi)使用的噴繪機(jī)都是進(jìn)口的,精度高,價(jià)格很高。隨著國內(nèi)噴繪行業(yè)的發(fā)展,目前除了主要核心部件是進(jìn)口外(如噴頭),其余部件基本已實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化。市場(chǎng)上應(yīng)用的噴繪機(jī)一般是3.2米或5米,主要應(yīng)用在廣告行業(yè)上,用于大型戶外廣告。該行業(yè)還有一種簡(jiǎn)單高效的機(jī)床制造方案是將小型印刷機(jī)拆機(jī)后改造成大小印刷機(jī),改造后能夠無縫打印寬3米長(zhǎng)5米的圖像。改造后的加工指令就直接由印刷機(jī)頭的移動(dòng)X,Y軸的運(yùn)行精度和柔和度決定了。因此伺服的性能在此有至關(guān)重要的作用。
二、工藝簡(jiǎn)介
在PZT的出產(chǎn)入程中,它經(jīng)由極性化處置:物料的原子電荷被強(qiáng)行按指定的方向排列。這是一個(gè)非常要害的特性,因?yàn)楫?dāng)外接電場(chǎng)效應(yīng)附加在經(jīng)由極性化的資料上時(shí),依據(jù)它的方向定義,它會(huì)令PZT發(fā)生一個(gè)物理性的變形,而就是這種現(xiàn)象,授予了一個(gè)噴射的才能。送布電機(jī)要求能夠正反轉(zhuǎn),進(jìn)布和退布速度保持平穩(wěn),在停機(jī)時(shí)自動(dòng)鎖死,防止布滑落。小車板電機(jī)要求在移動(dòng)過程中穩(wěn)定無振動(dòng),小車板靜止時(shí)保持力度足夠大。對(duì)于噴頭軸和進(jìn)布軸伺服性能的要求主要是伺服系統(tǒng)有較高的動(dòng)態(tài)響應(yīng)及較高的定位精度。全數(shù)字交流伺服驅(qū)動(dòng)器有著高速度頻率響應(yīng),具有共振抑制功能,可以精確調(diào)諧,消除震動(dòng),控制精度可以達(dá)到1個(gè)脈沖,最大的輸入頻率可以達(dá)到250Kpps。這些都很好地保證了進(jìn)布軸所需驅(qū)動(dòng)的要求。
PZT是PbZrO3和PbTiO3的固溶體,具有鈣鈦礦型結(jié)構(gòu)。PbTiO3和PbZrO3是鐵電體和反鐵電體的典型代表,因?yàn)閆r和Ti屬于同一副族,PbTiO3和PbZrO3具有相似的空間點(diǎn)陣形式,但兩者的宏觀特性卻有很大的差異,鈦酸鉛為鐵電體,其居里溫度為492℃,而鋯酸鉛卻是反鐵電體,居里溫度為232℃,如此大的差異引起了人們的廣泛關(guān)注。
三、設(shè)備組成
噴繪機(jī)設(shè)備系統(tǒng)部分有運(yùn)動(dòng)控制板卡, KONICA256控制系統(tǒng),包括伺服控制卡、噴頭控制板、供墨系統(tǒng)板,主控板為USB接口。噴繪軟件大都采用蒙泰噴繪軟件,可接受PostScript 文件、TIFF、JPG、EPS圖形文件;噴繪機(jī)中的電機(jī)主要有墨泵電機(jī),移軌電機(jī)和牽引電機(jī),一種改造設(shè)備整體外觀圖如下所示。
四、控制線(CN2)接線圖與伺服參數(shù)設(shè)置
該設(shè)備伺服部分主要完成的工作有,調(diào)試軌道JOG移動(dòng),回零,以及工作過程軌道遷移,這個(gè)過程會(huì)切換到伺服兩種工作模式,1是位置控制模式,2是速度控制模式。在JOG調(diào)試的時(shí)候采用速度控制模式運(yùn)行,在回零及加工過程中使用的位置控制模式。在一般情況下伺服處于位置控制模式,在用戶點(diǎn)動(dòng)JOG調(diào)試運(yùn)行的時(shí)候伺服自動(dòng)切換為速度控制模式。
1)控制線(CN2)接口圖
伺服指令信號(hào)由機(jī)頭外加一個(gè)編碼器發(fā)出AB信號(hào),所以指令信號(hào)為AB信號(hào)指令。以及使能信號(hào),報(bào)警輸出信號(hào),模式切換由文本通訊控制。
2)參數(shù)設(shè)置說明:
P4=0(控制方式選擇,0:位置控制);
P2=400(電機(jī)型號(hào)選擇);
P10=2 (脈沖輸入模式);
P11=0/1(脈沖輸入邏輯取反,可用于改變電機(jī)方向);
P12=1(輸入指令脈沖倍頻分子);
P13=1(輸入指令脈沖倍頻分母);
注:電子齒輪比=P12/P13==Ppulse / P 。其中Ppulse :電機(jī)每轉(zhuǎn)脈沖數(shù),指電機(jī)旋轉(zhuǎn)一圈電機(jī)反饋元件反饋的的脈沖數(shù)(脈沖/圈)。如2500線的增量式編碼器,其反饋到驅(qū)動(dòng)器的脈沖數(shù)為2500×4=10000;P:指要使電機(jī)旋轉(zhuǎn)一圈伺服所需接收的上位機(jī)指令脈沖數(shù)(脈沖/圈)。
五、調(diào)試與注意事項(xiàng)
1)、調(diào)試步驟:
A、正確接好電機(jī)動(dòng)力線(U、V、W、PE),編碼器線(CN2),電源線(AC N PE),根據(jù)要求接好上位機(jī)控制線(CN1);通訊線(CN3)
B、低速空載運(yùn)行一下電機(jī),看電機(jī)方向和AB信號(hào)是否正確;
C、根據(jù)要求設(shè)置好伺服驅(qū)動(dòng)器的電子齒輪比;
D、完成上述步驟后,再運(yùn)行一下電機(jī),通過伺服識(shí)別系統(tǒng)慣量大小,再根據(jù)識(shí)別出的慣量計(jì)算出慣量比,配置伺服慣量比參數(shù);重新試運(yùn)行看看剛性是否滿足要求且噪聲在接收范圍。
E、調(diào)節(jié)后試做一樣品看是否滿足要求,樣品不是很滿意時(shí)可重復(fù)D步驟,直到加工出的樣品滿足要求。
2)、注意事項(xiàng):
A、接動(dòng)力線(U、V、W)時(shí),一定要一一對(duì)應(yīng)接到U、V、W端子上。不能通過改變U、V、W相序來改變電機(jī)方向,可通過調(diào)節(jié)參數(shù)來該變電機(jī)方向。
B、接控制線(CN1)時(shí),上位機(jī)系統(tǒng)和伺服一定要有一端接屏蔽線,避免外界對(duì)控制信號(hào)的干擾。
C、布線一定要合理,交直流電源要嚴(yán)格分開,控制線要與電機(jī)動(dòng)力線、電源線嚴(yán)格分開。
3)、結(jié)果:
經(jīng)過客戶的試用,加工出來的產(chǎn)品都符合客戶需求,各項(xiàng)指標(biāo)都達(dá)到要求,同時(shí)還提高了生產(chǎn)效率。
六、總結(jié)
此噴繪機(jī)充分結(jié)合了眾為興ADTECH伺服QS7系列的響應(yīng)快、定位精確、運(yùn)行平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)。經(jīng)過客戶的試用,噴繪出來的圖案都符合客戶要求,各項(xiàng)指標(biāo)都達(dá)到要求,同時(shí)還提高了生產(chǎn)效率,使客戶達(dá)到最大滿意度。此設(shè)備向客戶充分展示了眾為興伺服的優(yōu)勢(shì),同時(shí)也提高了噴繪機(jī)設(shè)備在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力。
隨著國內(nèi)經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展,廣告業(yè)也隨之迅速發(fā)展。各種尺寸大小形狀的印刷需求與日俱增。從進(jìn)口噴繪機(jī)到國產(chǎn)噴繪機(jī),簡(jiǎn)直就是遍地開花!但由于進(jìn)口同等設(shè)備比國內(nèi)同等規(guī)格的噴繪機(jī)昂貴好幾倍,使得國內(nèi)噴繪行業(yè)制造也發(fā)展空間巨大。眾所周知,步進(jìn)電機(jī)在低速時(shí)扭矩大,但到600RPM以上后扭矩急劇下降,導(dǎo)致步進(jìn)電機(jī)無法在高速運(yùn)動(dòng)場(chǎng)合得到應(yīng)用,又由于步進(jìn)電機(jī)在停機(jī)時(shí)定位時(shí)的缺陷會(huì)造成走位誤差,已經(jīng)無法滿足現(xiàn)在噴繪機(jī)高速高效的要求。而伺服電機(jī)具有響應(yīng)快,速度高,并且定位精度高的特點(diǎn),現(xiàn)在噴繪機(jī)普遍選用這一類電機(jī)作為送布電機(jī)和小車板控制電機(jī),形成了在中高端的噴繪機(jī)市場(chǎng)上將以交流伺服電機(jī)系統(tǒng)為主的格局。
最初國內(nèi)使用的噴繪機(jī)都是進(jìn)口的,精度高,價(jià)格很高。隨著國內(nèi)噴繪行業(yè)的發(fā)展,目前除了主要核心部件是進(jìn)口外(如噴頭),其余部件基本已實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化。市場(chǎng)上應(yīng)用的噴繪機(jī)一般是3.2米或5米,主要應(yīng)用在廣告行業(yè)上,用于大型戶外廣告。該行業(yè)還有一種簡(jiǎn)單高效的機(jī)床制造方案是將小型印刷機(jī)拆機(jī)后改造成大小印刷機(jī),改造后能夠無縫打印寬3米長(zhǎng)5米的圖像。改造后的加工指令就直接由印刷機(jī)頭的移動(dòng)X,Y軸的運(yùn)行精度和柔和度決定了。因此伺服的性能在此有至關(guān)重要的作用。
二、工藝簡(jiǎn)介
在PZT的出產(chǎn)入程中,它經(jīng)由極性化處置:物料的原子電荷被強(qiáng)行按指定的方向排列。這是一個(gè)非常要害的特性,因?yàn)楫?dāng)外接電場(chǎng)效應(yīng)附加在經(jīng)由極性化的資料上時(shí),依據(jù)它的方向定義,它會(huì)令PZT發(fā)生一個(gè)物理性的變形,而就是這種現(xiàn)象,授予了一個(gè)噴射的才能。送布電機(jī)要求能夠正反轉(zhuǎn),進(jìn)布和退布速度保持平穩(wěn),在停機(jī)時(shí)自動(dòng)鎖死,防止布滑落。小車板電機(jī)要求在移動(dòng)過程中穩(wěn)定無振動(dòng),小車板靜止時(shí)保持力度足夠大。對(duì)于噴頭軸和進(jìn)布軸伺服性能的要求主要是伺服系統(tǒng)有較高的動(dòng)態(tài)響應(yīng)及較高的定位精度。全數(shù)字交流伺服驅(qū)動(dòng)器有著高速度頻率響應(yīng),具有共振抑制功能,可以精確調(diào)諧,消除震動(dòng),控制精度可以達(dá)到1個(gè)脈沖,最大的輸入頻率可以達(dá)到250Kpps。這些都很好地保證了進(jìn)布軸所需驅(qū)動(dòng)的要求。
PZT是PbZrO3和PbTiO3的固溶體,具有鈣鈦礦型結(jié)構(gòu)。PbTiO3和PbZrO3是鐵電體和反鐵電體的典型代表,因?yàn)閆r和Ti屬于同一副族,PbTiO3和PbZrO3具有相似的空間點(diǎn)陣形式,但兩者的宏觀特性卻有很大的差異,鈦酸鉛為鐵電體,其居里溫度為492℃,而鋯酸鉛卻是反鐵電體,居里溫度為232℃,如此大的差異引起了人們的廣泛關(guān)注。
三、設(shè)備組成
噴繪機(jī)設(shè)備系統(tǒng)部分有運(yùn)動(dòng)控制板卡, KONICA256控制系統(tǒng),包括伺服控制卡、噴頭控制板、供墨系統(tǒng)板,主控板為USB接口。噴繪軟件大都采用蒙泰噴繪軟件,可接受PostScript 文件、TIFF、JPG、EPS圖形文件;噴繪機(jī)中的電機(jī)主要有墨泵電機(jī),移軌電機(jī)和牽引電機(jī),一種改造設(shè)備整體外觀圖如下所示。
四、控制線(CN2)接線圖與伺服參數(shù)設(shè)置
該設(shè)備伺服部分主要完成的工作有,調(diào)試軌道JOG移動(dòng),回零,以及工作過程軌道遷移,這個(gè)過程會(huì)切換到伺服兩種工作模式,1是位置控制模式,2是速度控制模式。在JOG調(diào)試的時(shí)候采用速度控制模式運(yùn)行,在回零及加工過程中使用的位置控制模式。在一般情況下伺服處于位置控制模式,在用戶點(diǎn)動(dòng)JOG調(diào)試運(yùn)行的時(shí)候伺服自動(dòng)切換為速度控制模式。
1)控制線(CN2)接口圖
伺服指令信號(hào)由機(jī)頭外加一個(gè)編碼器發(fā)出AB信號(hào),所以指令信號(hào)為AB信號(hào)指令。以及使能信號(hào),報(bào)警輸出信號(hào),模式切換由文本通訊控制。
2)參數(shù)設(shè)置說明:
P4=0(控制方式選擇,0:位置控制);
P2=400(電機(jī)型號(hào)選擇);
P10=2 (脈沖輸入模式);
P11=0/1(脈沖輸入邏輯取反,可用于改變電機(jī)方向);
P12=1(輸入指令脈沖倍頻分子);
P13=1(輸入指令脈沖倍頻分母);
注:電子齒輪比=P12/P13==Ppulse / P 。其中Ppulse :電機(jī)每轉(zhuǎn)脈沖數(shù),指電機(jī)旋轉(zhuǎn)一圈電機(jī)反饋元件反饋的的脈沖數(shù)(脈沖/圈)。如2500線的增量式編碼器,其反饋到驅(qū)動(dòng)器的脈沖數(shù)為2500×4=10000;P:指要使電機(jī)旋轉(zhuǎn)一圈伺服所需接收的上位機(jī)指令脈沖數(shù)(脈沖/圈)。
五、調(diào)試與注意事項(xiàng)
1)、調(diào)試步驟:
A、正確接好電機(jī)動(dòng)力線(U、V、W、PE),編碼器線(CN2),電源線(AC N PE),根據(jù)要求接好上位機(jī)控制線(CN1);通訊線(CN3)
B、低速空載運(yùn)行一下電機(jī),看電機(jī)方向和AB信號(hào)是否正確;
C、根據(jù)要求設(shè)置好伺服驅(qū)動(dòng)器的電子齒輪比;
D、完成上述步驟后,再運(yùn)行一下電機(jī),通過伺服識(shí)別系統(tǒng)慣量大小,再根據(jù)識(shí)別出的慣量計(jì)算出慣量比,配置伺服慣量比參數(shù);重新試運(yùn)行看看剛性是否滿足要求且噪聲在接收范圍。
E、調(diào)節(jié)后試做一樣品看是否滿足要求,樣品不是很滿意時(shí)可重復(fù)D步驟,直到加工出的樣品滿足要求。
2)、注意事項(xiàng):
A、接動(dòng)力線(U、V、W)時(shí),一定要一一對(duì)應(yīng)接到U、V、W端子上。不能通過改變U、V、W相序來改變電機(jī)方向,可通過調(diào)節(jié)參數(shù)來該變電機(jī)方向。
B、接控制線(CN1)時(shí),上位機(jī)系統(tǒng)和伺服一定要有一端接屏蔽線,避免外界對(duì)控制信號(hào)的干擾。
C、布線一定要合理,交直流電源要嚴(yán)格分開,控制線要與電機(jī)動(dòng)力線、電源線嚴(yán)格分開。
3)、結(jié)果:
經(jīng)過客戶的試用,加工出來的產(chǎn)品都符合客戶需求,各項(xiàng)指標(biāo)都達(dá)到要求,同時(shí)還提高了生產(chǎn)效率。
六、總結(jié)
此噴繪機(jī)充分結(jié)合了眾為興ADTECH伺服QS7系列的響應(yīng)快、定位精確、運(yùn)行平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)。經(jīng)過客戶的試用,噴繪出來的圖案都符合客戶要求,各項(xiàng)指標(biāo)都達(dá)到要求,同時(shí)還提高了生產(chǎn)效率,使客戶達(dá)到最大滿意度。此設(shè)備向客戶充分展示了眾為興伺服的優(yōu)勢(shì),同時(shí)也提高了噴繪機(jī)設(shè)備在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力。
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