基于电子凸轮的高速横切机飞剪系统设计分析.pdf

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1、ELECTRICDRIVE2013Vo1．43No．10电气传动2013年第43卷第lO期基于电子凸轮的高速横切机飞剪系统设计分析舒志兵，翟正磊，励书杰，吴奕飞(1．南京工业大学自动化与电气工程学院，江苏南京211816；2．路斯特传动系统(上海)有限公司，上海200137)摘要：凸轮机构是横切机上的重要部件之一，已经由传统的机械式过渡到电子式，电子凸轮的功能强大，可以实现复杂工艺过程应用。描述了系统的原理、结构，并基于路斯特高端伺服驱动器Servo—one的内部编程环境，使用符合IEC61l31—3标准并支持CodeSysV3．0平台的PLC编程语言。实现了电子凸轮曲线规划、

2、飞剪算法，大大提高了横切机的灵活性、精度、速度。关键词：横切机；电子凸轮；IEC61131—3中图分类号：TP273文献标识码：ADesignandAnalysisoftheHighSpeedRollingCuttingMachineofFlyingShearSystemBasedonElectronicCamSHUZhi·bing，ZHAIZheng—lei，LIShu-jie2,WUYi—fei(1．AutomationCollege，NanjingUniveni~ofTechnology，Nanfing211816，Jiangsu，China；2．LTiDriveSyst

3、ems(Shanghai)Co．，Ltd．，Shanghai200137，China)Abstract：Thecammechanismisoneofthemajorfunctionalcomponentsofcross—cuttingmachine，ithasbeendevelopedfrommechanicalstyletoelectronicstyle，thepowerfulfunctionsofelectroniccammakesitsuitablefortheapplicationofcomplicatedprocess．Thestructureofthesystema

4、ndthecontrolprinciplewasmainlyintroduced．BasedoninternalprogrammingenvironmentofLUSTadvancedservodriveservo·one，withCodeSysV3．0softwarethataccordancetheIEC61131standardprogramminglanguages，weachievetheelectroniccammotioncontrolalgorithm，greatlyimprovedtheaccuracyandspeedofthecross-cuttingmac

5、hine．Keywords：transversecuttingmachine；electroniccam；IEC61131—3横切机是瓦楞纸板生产线上的一台关键设1系统结构备，其作用是将成型后的瓦楞纸切断为一定范围内的任意长度，并且保证较高的切纸精度，传统图1描述了电子凸轮横切机的系统结构，由的横切机依靠机械凸轮完成剪切动作，其缺点送料单元、剪切单元、检测单元组成。送料单元是：结构复杂，磨损严重，加工精度和速度不高。由送料轮推动纸板进行匀速送料；检测单元由近些年随着数字伺服技术的飞速发展，现代的飞1TrL型的编码器，色标传感器等组成，测量轮直径剪开始应用数字伺服控制系统n。20

6、0mm，可以测量纸板长度和速度的信息；剪切本文采用“路斯特伺服驱动器Servo—one+单元由交流伺服系统构成，剪切轮(含切刀)直径HMI+伺服电机”，实现了电子凸轮曲线、飞剪算240mm；驱动器根据控制函数计算出相应的位置法、在线纸张调整、纸头检测、主线故障检测、自指令，送给剪切单元，根据规划的凸轮曲线实现动回零等功能。实际应用证实，精度可达±1mm，剪切。剪切速度可达200m／min甚至更高，而且简化了伺服的控制参数，如剪切长度，剪切模式等机械结构，灵活性更强]。由人机界面接口输入。系统具有TCP／IP通讯接基金项目：南京工业大学与路斯特传动系统(上海)有限公司产学研基金(

7、南工研2012—089)作者简介：舒志兵(1965一)，男，副教授，Email：shuzhibing@163．con47电气传动2013年第43卷第l0期舒志兵，等：基于电子凸轮的高速横切机飞剪系统设计分析行至同步点，在实现这些功能的同时还要确保两段曲线的平滑切换。根据主从轴的速度曲线对应关系，将一个周期内从动轴的位移分段，从而确定每段位移内从动轴的速度。本方案采取参数表的形式，分段规划凸轮曲线。}．～700mm—_．—一9O0lm——图1横切机系统结构图Fig．1Blockdiagramo