各位朋友們大家好,前幾天,接到這樣的一個項目,有一臺縫紉機(jī),需要主軸電機(jī)一直轉(zhuǎn),每轉(zhuǎn)一圈電機(jī)從最高的位置扎下,扎到布上面,然后上升到最高,一臺步進(jìn)電機(jī)拉動布條往前走一小格,(在針插下去時要動作完成)不斷循環(huán)這兩個過程,走出如下圖所示的縫線。
這個案例的難點在于速度的調(diào)節(jié),主軸電機(jī)的速度非常快(現(xiàn)場是3000轉(zhuǎn)/分鐘),需要縫紉針插下之前,布條移動完畢,不能在針插下時拉動布條。(這個動作其實做了簡化的,實際項目有4個步進(jìn)電機(jī),更加復(fù)雜)
一、方案A
使用相對定位指令,通過編下面的碼器記錄主軸電機(jī)的角度,大于對應(yīng)角度時,觸發(fā)對應(yīng)相對定位,定位的速度要非常快。
通過調(diào)試,讓縫紉機(jī)轉(zhuǎn)到最高位時,編碼器會感應(yīng)到X2,此時高速計數(shù)器會清空;此時,可以觀察到,主軸轉(zhuǎn)動到針剛離開布面時,C251內(nèi)部的值是70,我們寫程序就可以用這個信號,觸發(fā)定位的控制程序,D0由其他程序指令移動的位移量,程序如下圖:
問題點:這種做法有一個弊病,步進(jìn)電機(jī)動作過快會產(chǎn)生慣性,導(dǎo)致拉出的長度不均勻。
所以這種案例最好使用同步的功能,就是主軸電機(jī)每轉(zhuǎn)動一定角度,拉布的電機(jī)安裝一定比例,走一定的角度。
使用同步功能,一般的控制器是不具備這樣的功能。拿三菱的控制器來說,要使用5U或者Q系列的控制器,購買對應(yīng)的運動控制卡;這樣的成本太高了,對于縫紉機(jī)這樣一臺小型的設(shè)備來說,成本劃不來。
二、方案B
可以購買國產(chǎn)的工控板,工控板性價比高,在國內(nèi)小型設(shè)備應(yīng)用非常多;而且隨著自動化行業(yè)的飛速發(fā)展,很多工控板的性能全部超越原裝的三菱品牌的(只不過在穩(wěn)定性方向暫時還沒辦法媲美正品三菱和西門子),所以只需要找到一款帶有同步功能的工控板就能解決這個問題。
根據(jù)該模塊手冊里面的描述,可以對程序進(jìn)行優(yōu)化,步進(jìn)電機(jī)跟隨C252(即主軸)動作而動作,可以給它設(shè)定一個比例(齒輪分子/齒輪分母),比如希望高速計數(shù)器1個脈沖,對應(yīng)步進(jìn)電機(jī)走100個脈沖,可以編寫以下程序:
這樣從軸步進(jìn)電機(jī)就能跟隨主軸的動作,實時轉(zhuǎn)動對應(yīng)角度,運行起來更加絲滑。