變頻器與伺服電機在繡花機床上的應用

　　1、引言
　　
　　計算機繡花機是目前的繡花機械，它能使傳統(tǒng)的手工繡花得到高速度、率的實現，并且還能實現手工繡花無法達到的“多層次、多功能、統(tǒng)一性和性”的要求，它是一種體現多種*的機電產品。
　　
　　以前我國繡花機的市場一直被日本機器壟斷，幾乎看不到國內生產的機器，但是隨著這幾年的發(fā)展，國產繡花機如沐春風，開始在市場上嶄露頭角。國產繡花機通過近年來的成長、發(fā)展，質量有很大的提高，性能穩(wěn)定，又有很強的價格優(yōu)勢，性價比優(yōu)勢更為明顯。國產繡花機以前基本全部使用日系品牌伺服電機，現在臺達伺服憑借優(yōu)異的性能和具有競爭力的價格打破日系品牌的壟斷進入繡花機行業(yè)，并與國內某計算機繡花機生產達成長期供貨協(xié)議。
　　
　　2、繡花機系統(tǒng)主要構成
　　
　　計算機控制系統(tǒng):國內大部分為北京京大豪公司的系統(tǒng)。
　　
　　移框系統(tǒng):兩組步進電機帶動布框在水平面橫向和縱向移動，配合針頭上下繡出各種圖案。
　　
　　主軸系統(tǒng):主軸帶動針頭動作，使用普通電機加變頻器，滑差電機，伺服電機。
　　
　　3、毛巾繡機工作原理
　　
　　在此以單臺繡花機使用伺服電機數量較多的毛巾繡機為例，一般毛巾繡機使用三臺伺服電機:主軸，D軸，H軸。主軸始終向一個方向旋轉，通過機械凸輪機構帶動針頭上下動作，毛巾繡機一般針頭上下每分鐘500次以上，平繡機在每分鐘1000次以上。D軸用于調整針尖方向，保證針尖上用來勾線的豁口朝著針頭運動的方向（相對布框移動），針頭每上下一次就調整一次。H軸用于換色和饒線，利用一個定位銷自動在換色和饒線之間切換，饒線時該軸保證送線方向與針尖上豁口方向垂直便于勾線，針頭每上下一次就動作一次。
　　
　　4、伺服相關參數設置
　　
　　主軸:
　　
　　P1-00=31，設定伺服接受脈沖命令的型式;
　　
　　P1-01=0，設定伺服控制模式為位置模式;
　　
　　P1-44=343，電子齒輪比分子;
　　
　　P1-45=17，電子齒輪比分母;
　　
　　P2-10=1，ServoON信號常ON。
　　
　　D軸:
　　
　　P1-00=31，設定伺服接受脈沖命令的型式;
　　
　　P1-01=0，設定伺服控制模式為位置模式;
　　
　　P1-44=1000，電子齒輪比分子;
　　
　　P1-45=36，電子齒輪比分母。
　　
　　H軸:
　　
　　P1-00=31，設定伺服接受脈沖命令的型式;
　　
　　P1-01=100，設定伺服控制模式為位置模式;
　　
　　P1-44=50，電子齒輪比分子;
　　
　　P1-45=36，電子齒輪比分母;
　　
　　P2-12=143，切換電子齒輪比，換色和饒線時需要切換電子齒輪比;
　　
　　P2-60=1000，第二電子齒輪比分子。
　　
　　5、相應的軟件設置
　　
　　以上為基本參數設置，待各軸試運轉完成后，再根據各軸負載狀況和使用要求的不同調整相關增益，讓整個系統(tǒng)運行更加平穩(wěn)順暢。
　　
　　臺達伺服在調試過程中提供了非常便利的軟件（如上圖），利用伺服驅動器內置的自動慣量估測功能測出負載慣量比JL/Jm填入軟件中，再根據使用要求填入需要的響應頻寬B.W.，選擇匹配的馬達型號后，軟件可以計算出一套zui匹配的增益參數，然后下載到驅動器。三個軸向中，主軸朝一個方向旋轉對伺服電機要求不是很高，增益可以調整的低一些。D軸和H軸要高速頻繁啟停，增益要調整的高一些。
　　
　　6、臺達伺服的特點
　　
　　臺達ASD系列以PM型AC伺服馬達為主力，控制回路采用高速數字信號處理器（DSP），可以高速、高精度地完成各種復雜控制的運算;再加上把現代控制理論的一些成果應用于交流伺服驅動系統(tǒng)。采用強健性控制技術，使得伺服馬達的低速特性更佳，增益自動調整，指令平滑功能的設計，軟件分析與監(jiān)控，使得ASD系列交流伺服真正做到高性能，高響應，高精度，高可靠，5機一體的的設計思想，通訊功能的加強（RS-232/485/422），內涵位置控制器的設計，更加方便架構成本更低的控制方案。
　　
　　主要特點：五機一體、內含運動控制器、自動增益調整、內建RS-232/485/422、指令平滑、Robust控制。
　　
　　7、結束語
　　
　　隨著國內繡花機生產企業(yè)生產能力的提升，繡花機市場的競爭將更加激烈。臺達伺服電機憑借競爭力的價格和優(yōu)異的性能也必將更受各繡花機生產企業(yè)青睞，也將在紡織業(yè)開創(chuàng)新的局面。