原创 BWS交流伺服系统在水切割机上的应用

 2011-10-8 19:24  1522 25 25 分类: 消费电子

一.前言

     广州博玮伺服有限公司针对国内水切割机现状推出了专用伺服控制解决方案，在国内某公司水切割设备成功应用并成功推广，该方案采用了BWS-BBH交流异步伺服驱动器、BWS-BH交流异步步伺服电机、工业PC机、PLC、变频器、变频电机等主要元器件；根据设备工艺要求选择了低惯量高转速的BWS-BH伺服电机作为主要运动机构，保证了水切割机在XY平面做直线、圆弧差补动作的平稳性与快速响应性。同时简化了机械机构，解决了原机械设备效率低、定位精度低、能耗大、自动化水平低等缺点。

水切割机设备图

二.控制原理

       可以对任何材料进行任意曲线的一次性切割加工；切割时不产生热量和有害物质，材料无热效应（冷态切割），切割后不需要或易于二次加工，安全、环保，成本低、速度快、效率高，可实现任意曲线的切割加工，方便灵，用途广泛。

      整个设备生产工艺过程：由恒高压喷射水流为水刀；X Y轴进给，带动水刀来做任意曲线的切割加工。恒高水压由普传科技变频器驱动变频电机控制；X Y轴由同步伺服驱动器控制伺服电机带动滚珠丝杠做进给控制。PLC做为核心程序的载体，负责发送脉冲信号及各种控制信号的转化与传递，最终由工业PC机控制各执行机构的运行与协调。另，工业PC机做为上位机可作参数设置及整台机器运行状况监控，通过上位机还可以调整切割速度、空刀速度、回零点、暂停、模拟加工等操作。

三.工作流程

１.系统上电

系统通电，待电脑（windows 98）启动后，进入数控软件，根据加工产品设置参数。

２.加工流程

四.伺服系统简介

　　本机采用的伺服系统为广州博玮伺服科技有限公司的BWS-BBH系列，驱动单元采用三菱公司工业级智能功率模块（IPM），具有过载能力强、抗负载扰动能力强、起动力矩大、动态相应速度高等特点；驱动器将位置控制、速度控制、转矩控制这三种控制方式合为一体，并且可以进行各控制模式的动态切换，使用更加灵活柔性；具备过速保护、过流、过载、过热、主电源过压欠压、编码器异常、通讯错误、PID反馈信号异常等多种保护及异常显示，使控制过程一目了然。电机为三相异步伺服电机，具有三倍过载能力，3000RPM的额定转速，2500线的编码器分辨率。

机械参数：

机械传动减速比1：1（直连）

丝杠螺距：5mm

精度要求：玻璃尺寸误差小于1mm，伺服电机编码器脉冲数为2500P/R，通过四倍频转换后，分辨精度达到10000p/r,即V伺服电机=360°/10000=0.036°。

六. 总结

    该水切割机是在传统老式设备的基础上运用安迪伺服控制系统改造而成，具有提高效率；降低能耗；提高成品率；提高切割精度；调试方便；运行过程平稳；简化机械结构等特点，具有更高的技术含量和更优良的性价比，为企业创造更多的效益。