一.前言
廣州博瑋伺服有限公司針對(duì)國(guó)內(nèi)水切割機(jī)現(xiàn)狀推出了專用伺服控制解決方案，在國(guó)內(nèi)某公司水切割設(shè)備成功應(yīng)用并成功推廣，該方案采用了BWS-BBH交流異步伺服驅(qū)動(dòng)器、BWS-BH交流異步步伺服電機(jī)、工業(yè)PC機(jī)、PLC、變頻器、變頻電機(jī)等主要元器件；根據(jù)設(shè)備工藝要求選擇了低慣量高轉(zhuǎn)速的BWS-BH伺服電機(jī)作為主要運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，保證了水切割機(jī)在XY平面做直線、圓弧差補(bǔ)動(dòng)作的平穩(wěn)性與快速響應(yīng)性。同時(shí)簡(jiǎn)化了機(jī)械機(jī)構(gòu)，解決了原機(jī)械設(shè)備效率低、定位精度低、能耗大、自動(dòng)化水平低等缺點(diǎn)。
水切割機(jī)設(shè)備圖
二.控制原理
可以對(duì)任何材料進(jìn)行任意曲線的一次性切割加工；切割時(shí)不產(chǎn)生熱量和有害物質(zhì)，材料無(wú)熱效應(yīng)（冷態(tài)切割），切割后不需要或易于二次加工，安全、環(huán)保，成本低、速度快、效率高，可實(shí)現(xiàn)任意曲線的切割加工，方便靈，用途廣泛。
整個(gè)設(shè)備生產(chǎn)工藝過(guò)程：由恒高壓噴射水流為水刀；X Y軸進(jìn)給，帶動(dòng)水刀來(lái)做任意曲線的切割加工。恒高水壓由普傳科技變頻器驅(qū)動(dòng)變頻電機(jī)控制；X Y軸由同步伺服驅(qū)動(dòng)器控制伺服電機(jī)帶動(dòng)滾珠絲杠做進(jìn)給控制。PLC做為核心程序的載體，負(fù)責(zé)發(fā)送脈沖信號(hào)及各種控制信號(hào)的轉(zhuǎn)化與傳遞，最終由工業(yè)PC機(jī)控制各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行與協(xié)調(diào)。另，工業(yè)PC機(jī)做為上位機(jī)可作參數(shù)設(shè)置及整臺(tái)機(jī)器運(yùn)行狀況監(jiān)控，通過(guò)上位機(jī)還可以調(diào)整切割速度、空刀速度、回零點(diǎn)、暫停、模擬加工等操作。
三.工作流程
１.系統(tǒng)上電
系統(tǒng)通電，待電腦（windows 98）啟動(dòng)后，進(jìn)入數(shù)控軟件，根據(jù)加工產(chǎn)品設(shè)置參數(shù)。
２.加工流程
四.伺服系統(tǒng)簡(jiǎn)介
本機(jī)采用的伺服系統(tǒng)為廣州博瑋伺服科技有限公司的BWS-BBH系列，驅(qū)動(dòng)單元采用三菱公司工業(yè)級(jí)智能功率模塊（IPM），具有過(guò)載能力強(qiáng)、抗負(fù)載擾動(dòng)能力強(qiáng)、起動(dòng)力矩大、動(dòng)態(tài)相應(yīng)速度高等特點(diǎn)；驅(qū)動(dòng)器將位置控制、速度控制、轉(zhuǎn)矩控制這三種控制方式合為一體，并且可以進(jìn)行各控制模式的動(dòng)態(tài)切換，使用更加靈活柔性；具備過(guò)速保護(hù)、過(guò)流、過(guò)載、過(guò)熱、主電源過(guò)壓欠壓、編碼器異常、通訊錯(cuò)誤、PID反饋信號(hào)異常等多種保護(hù)及異常顯示，使控制過(guò)程一目了然。電機(jī)為三相異步伺服電機(jī)，具有三倍過(guò)載能力，3000RPM的額定轉(zhuǎn)速，2500線的編碼器分辨率。
機(jī)械參數(shù)：
機(jī)械傳動(dòng)減速比1：1（直連）
絲杠螺距：5mm
精度要求：玻璃尺寸誤差小于1mm，伺服電機(jī)編碼器脈沖數(shù)為2500P/R，通過(guò)四倍頻轉(zhuǎn)換后，分辨精度達(dá)到10000p/r,即V伺服電機(jī)=360°/10000=0.036°。
六. 總結(jié)
該水切割機(jī)是在傳統(tǒng)老式設(shè)備的基礎(chǔ)上運(yùn)用安迪伺服控制系統(tǒng)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；調(diào)試方便；運(yùn)行過(guò)程平穩(wěn)；簡(jiǎn)化機(jī)械結(jié)構(gòu)等特點(diǎn)，具有更高的技術(shù)含量和更優(yōu)良的性價(jià)比，為企業(yè)創(chuàng)造更多的效益。
