在自动化控制中,如何实现自动追剪?

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yss 提问于 3月 以前

在印刷,板材等加工行业,对材料进行精密裁剪,

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yss 回答于 3月 以前

首先说说定剪,剪刀是固定的,板材位移的距离,通过牵引电机轴上的编码器(或机械轴上的编码器)计数得到,

当位移到达时,剪刀落下或横切,将板材切割,定剪 存在的问题是板材会顶刀,造成板材变形和影响板材的位移量,剪切精度也不高;

还有一种定剪是飞剪,上下剪刀做圆周运动,板材的运动方向与剪刀的旋转方向同向, 板材的运动速度与剪刀圆周运动的线速度成正比,通过改变比例系数,

实现板材的定长裁剪,飞剪的牵引伺服电机与剪刀的伺服电机对速度精度要求很高,可以采用 位置脉冲控制,飞剪电机旋转一周所需的脉冲与牵引电机的脉冲、在数量上成比例关系,

飞剪电机在剪切前,调整飞剪脉冲序列,使板材与剪刀速度一致(同步区)后, 再剪切;

使用伺服驱动的电子凸轮功能或者通过PLC编程均可实现;

追剪是板材与剪刀同步平行运动,在整个剪切过程中剪刀做往复运动;牵引机构驱动着板材前进,首先剪刀做加速运动,追赶到剪切点,然后做同步运动,

等达到 规定的位移后,剪刀进行剪切,剪切完毕,剪刀反向运动回归原点后停止,等待下一轮剪切;

追剪可以使用电子凸轮实现,也可以使用 PLC 实现,下面介绍一种PLC编程 的方法来实现追剪:

假定牵引伺服电机AB正交编码器 2500 线,通过 1:20 减速,对应牵引辊周长 500mm , 板材的单位位移量为:0.0025mm/线,对应牵引位移计数器A;

假定剪刀伺服电机与牵引一致, 2500 线,通过 减速后,剪刀的单位位移量为:0.0025mm/线,对应剪切位移计数器B;

现在要剪裁的板材长为1000mm,则需要 400,000 个脉冲,板材运动方向向右,A=400000;

PLC连续向伺服控制器发送40万个脉冲后,牵引位移计数器A=40万后清零,循环再次发送40万个脉冲,清零点作为剪切信号,每隔40万个脉冲发送1次;

剪切机构每次剪切完毕,根据剪切位移计数器B的值,AB正交脉冲反向,迅速减速停止、并反转向左回归剪切原点,原点处 B=0 ;

快速回归原点的剪切机构待机,等待剪切信号,牵引发出剪切信号后,剪切伺服电机快速启动,根据牵引位移计数器 A 的值,使剪切机构追赶到剪切点,并 B=A;

当 B=A 并稳定后;剪切机构追赶到剪切点,并与板材速度一致,启动剪切,直到将板材裁剪完毕;

剪切机构剪切完毕后,根据B值,快速反转,回归剪切原点,等待下次剪切;

  • 本追剪控制的思路是:

1、板材牵引与剪切机构是相对独立的,即牵引只负责位移并送出剪切点;

2、剪切机构速度要快于牵引,能回归原点,等待剪切;

3、剪切机构能快速追赶到剪切点(即B=A);

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芳华 回答于 3月 以前

追剪机构回到原点,最好有接近开关校准一下,另外在材料速度不是非常高时,此控制完全可以实现高精度裁剪,
在材料速度极高时,追剪机构无法回到原点等待,可以不回原点,只要将原点后移即可,例如 B=后移值。

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