本台设备为全自动印刷开槽，即前缘送纸→自动印刷→印刷完毕后送出，信号1检测→伺服同步送纸→信号2检测→伺服定位到开槽点→开槽→返回前缘送纸印刷；整套设备使用台达DOPB07S415触摸屏4台、DVP48EH2主机2台、DVP32EH2主机2台、A2 7.5kW伺服2台、B系列7.5kW变频器4台、DOPB07触摸屏4台。本套设备可以同时完成两组开槽，每组共有8组刀，可以根据设定槽距自行计算調整刀具。设备正常运行可以达到120m/min，每分钟近40张的速度远远超出人工送纸开槽的速度。

 

  本系统采用A2伺服的凸轮功能，及时追踪送纸速度并精确定位开槽位置，本文着重阐述了印刷完毕后到开槽部分的自动控制。

   高速自动印刷开槽设备是典型的电子凸轮的应用，要求在同步区类从动轴的线速度一定要等于主轴轴的线速度，这样才能够把纸板非常的平顺的送给开槽部。此处利用A2伺服内建的电子凸轮功能完成此工艺的实现，通过主轴编码器作为命令来源控制从轴A2伺服，出纸处上装有I点光电信号，做为初始位置调整，并且启动从动轴的电子凸轮，通过触摸屏对A2伺服的参数设置及PLC完成设备必要的的逻辑控制，高速自动印刷开槽设备的设计主要分为3部分：

 

（1）印刷出料检测

印刷出料辊使用台达B系列变频器带动普通电机，电机轴外加编码器，出料辊每转一圈，编码器输出2500个脉冲；电机转速跟随前沿送纸速度，匀速将已经印刷完毕纸箱送入开槽设备处。通过1#光电传感器检测送纸情况，检测到进料后，启动开槽伺服，启动电子凸轮，使两台开槽伺服速度与印刷出料同步。

 

（2）开槽进纸检测

通过2#光电传感器检测开槽机进纸情况，检测进料后，伺服再定位到开槽位置，重复定位精度1mm。

 

（3）两轴同步

1#开槽伺服与2#开槽伺服为同步工作，1#伺服接收印刷出料电机编码器的脉冲后，使用Bypass方式输出给2#伺服，达到双轴同动效果。

3 伺服控制系统设定

 

（1）软件版本ASDA_Soft V4.05.01，第一步使用USB连接线将计算机与伺服控制器相连，进行通讯设定，选择On-Line，本设备使用的400V A2系列伺服，侦测完毕后确定进入系统。

                                                                                                                                                图3 ASDA_Soft设置界面

 

（2）伺服工作模式为PR模式，需要在参数编辑器中设定伺服的工作模式、电子齿轮比等参数。

图4 参数编辑器界面

（3）电子凸轮设定

1#光电传感器上升沿触发后凸轮轴电子凸轮啮合启动，为了保证在要求的范围内能够把纸板送到主动轴，则把纸板前进的距离分割为两断，在1段为加速凸轮轴使得凸轮轴的速度从V0(V0=0)达到V(主动轴的速度)进而做到和主动轴同步把纸板送进主动轴。在1段控制凸轮轴加速，凸轮轴送纸板加速前进量较小，2段为控制控制凸轮等速区。当2#光电传感器上升沿触发后完成电子凸轮脱离，同时启动Pr定位到开槽位置。

 

凸轮轴为同步带传动，通过P1-44 及P1-45的分别设置为128、10，主动编码器为2500线AB差动输入，则主动轴每旋转一周给出10000个脉波（四倍频后）：根据A2PC软件提供的速度建表功能，规划好加速区、等速区、减速区及停止区的比例，可以得到图5的凸轮曲线。

图5 凸轮曲线

 

曲线建立完毕后，通过P5-88选择不同方式来启动电子凸轮，电子凸轮启动后自动做周期性运动。通过PC软件来设置电子凸轮的启动（见图６），选择命令来源为Pulse Cmd，啮合时机为DI-CAMON，脱离时机为MASTER轴超出设定的位移ECRD(增量)P5-89脱离回到停止状态。

图6 电子凸轮的启动设置

 

当2#光电传感器上升沿触发后凸轮脱离，同时接着触发Pr完成定位控制，为确保光电触发的可靠及快速性，2#光电传感器接在伺服DI7，DI7为A2伺服的CAPTURE，CAPTURE 内定触发点，不需要设定缓存器，当CAPTURE 功能启动时自动生效，不需ON/OFF操作的点，不做实际配线。

 

图7 路径型式设置界面

 

通过PC软件监控马达的速度线，可以看出从动轴与主动轴的追随特性非常的好，即速度命令曲线与马达即时速度曲线处于完全重叠的状态，见下图８，重复定位精度达到1mm。

图8 速度命令曲线与即时速度曲线