1 引言 近年來，伺服系統的發展日趨成熟，由于其優異的運行特性以及高精度的定位，伺服在各行各業中得到廣泛的應用。而以前老式的手工定位或者由步進電機來控制定位的切割機系統已經不能滿足更高的精度要求，所以由伺服系統取而代之也趨向必然。本文主要結合Kinco高性能伺服，淺談伺服在PC機式操控線切割機上的成功應用。 2 線切割機的主要組成部分 機床、伺服、文本控制器、PLC、運動控制卡。機床由床身、XY工作臺、油箱等部件組成。運動控制卡具有間隙補償、直線插補、圓弧插補等主要功能。 3 線切割機的工作原理 加工工件固定在XY工作臺上。X、Y兩方向的運動各由一臺伺服電機控制。由文本控制器預輸入需要定位的機械點，然后確定加工中心的參考零點。發送定位點到伺服驅動器，伺服電機通過中間傳動機構帶動兩方向的絲杠旋轉，分別使得X、Y工作臺進給。定位好之后再由上位機發送插補運動命令，X、Y方向定位電機進行插補運動，同時切割電機根據定位電機的走向切割出不同形狀的孔。 4 Kinco伺服的特點及功能 4.1 可編程程序控制 內置256段sequence可編程序容量，每段sequence程序可寫8個語句，總共2048步可編程序容量。程序可以通過外部數字IO口觸發，如ED100驅動器共有8個DIN口，數字輸入口可接直流24V控制電源，其中DIN6，DIN7可作為正負向限位用，DIN8可作為原點回歸用，DIN1～DIN5可由使用者自行定義后調用sequence，DIN6～DIN8也可以定義調用sequence程序，當需要調用的程序比較多，數字輸入口不敷使用時可以采用BCD編碼方式。 數字輸入口輸入間隔時間>1ms 由于有強大的可編程序功能，在某些應用場合可以省去PLC等上位機，讓控制系統系統更加簡單、成本更加低廉、整合的產品更有競爭力。 Sequence例圖如圖2。4.2 運算功能、比較功能、計時計數功能、數據記錄以及定制firware 運算器：Kinco伺服驅動器內部提供運算器，可進行簡單的算術以及邏輯運算 比較器：比較功能可以提供給用戶做一些內部比較，比如位置模式時設定目標脈沖數，運行中實時和實際的位置相比較，當比較到達時可以調用相應的sequence程序進行相關控制 計時器：提供最小時基為1ms的計數器，可做延時控制 計數器：可提供給用戶連接外部脈沖輸入設備進行計數控制 數據記錄：可對用戶數據或者運算結果暫時存儲 4.3 通訊功能 Kinco伺服具有強大的通訊功能，支持CAN OPEN，PROFIBUS協議通訊，提供CAN，PROFIBUS通訊接口，以及RS232C，RS485通訊接口，用戶可以通過上位機很方便地與驅動器通訊，也可以通過CAN通訊口擴展IO模塊。通用的傳輸協議讓用戶在很短的時間內掌握使用技巧。 4.4 可定制firmware 在某些特殊行業或者某些特殊場合，當現有的低層程序不能滿足用戶的需要，可通過修改firmware以達到控制要求。 5 參數設置 開始定位前首先要通過文本控制器設定好需要定位的點，輸入后會保存到PLC的掉電保持寄存器，然后輸入定位速度，找原點速度等必須參數。 參數設置畫面如圖3。 6 運行定位 當所有參數設定好，并且機械裝置就緒后可以按動文本上的定位按鈕,由PLC通過通訊的方式把定位點以及定位速度發送到驅動器進行定位，定位精度可達0.005mm，定位完成后由運動控制卡發送脈沖控制驅動器進行插補定位控制，同時切割機啟動。 7 線切割機的應用 （1）廣泛應用與各種沖模 （2）加工微小異形孔、窄縫和各種復雜形狀的工件 （3）加工樣板或者成型刀具 （4）加工粉末冶金模、鑲拼形腔模、拉絲模、波紋模和成型模 （5）加工硬質材料、切割薄片、切割貴重金屬材料 （6）加工凸輪、特殊齒輪 （7）適合小批量、多品種零件加工，減少模具的制作費用，縮短生產周期。 8 結束語 經過設備調試，各項性能指標均達到客戶的認可，EVIEW文本，Kinco伺服在線切割機得到了應用，同時也取得用戶的好評。 第二屆伺服與運動控制論壇論文集 第三屆伺服與運動控制論壇論文集