1.背景

當今，很多做設備的生產(chan) 商自身都擁有一定的機加工能力，可隨時按照設計的要求加工各種型材，例如常見的切割和開孔等等。加工方式不外乎人工和車床。由人工進行操作的，不僅(jin) 費時費力，而且由於(yu) 人為(wei) 因素很難保證加工的精度和一致性；而自動化程度較高的車床成本過高，很難在中小規模的設備生產(chan) 商中普及，因此低成本、高性能、自主化的加工機床必然能夠滿足一定的市場需要。本文介紹的是韓國COMIZOA公司品牌‘COMIZOA’運動控製器COMI-LX502和BWS伺服電機係統為(wei) 客戶提供的一套經濟有效的砂輪切割機床控製方案。

2.挑戰

控製係統和傳(chuan) 動係統是影響整台切割機床精度的關(guan) 鍵，在為(wei) 客戶提供成套的方案時不但要考慮成本和性能，而且需要滿足嚴(yan) 格的工序、靈活的加工類型、方便快捷的操作、周密的安全防範等等。

3.方案

根據加工工藝的要求，傳(chuan) 動部分的主軸電機（以下稱砂輪電機）采用BWS伺服電機，隻需要控製其轉速即可。而控製砂輪進退的電機（以下稱進給電機），由於(yu) 其速度要求不高，但精度和剛性要求較高，因此采用伺服電機配減速器帶動滾珠絲(si) 杠控製。控製部分采用“COMIZOA”運動控製器COMI-LX502。該運動控製器可以控製2個(ge) 軸，最高脈衝(chong) 輸出頻率在10KHz以上，自帶LCD顯示屏方便人機對話，RS485的通訊方式可直接與(yu) 伺服係統連接，抗幹擾、組網、遠距離傳(chuan) 輸等優(you) 勢要遠遠高於(yu) 一般的運動控製器。與(yu) 用麵板操作進行簡單編程的控製器不同的是，“COMIZOA”運動控製器COMI-LX502采用與(yu) PLC相同的編程語言，可事先根據客戶具體(ti) 的使用要求在PC機上進行編程後下載到控製器內(nei) ，打破了一般運動控製器隻能應用於(yu) 單一行業(ye) 的傳(chuan) 統，自主性和通用性更強。

上位機采用COMI-LX502運動控製器，上電後控製進給電機以手動或自動的方式回到原點，等待指令進給到加工工位，滿足油壓、吸塵、防護罩等加工條件後，啟動砂輪電機，開始加工，完成後退回工位等待下一條指令。伺服係統的工作狀態，工件夾緊的油缸，整個(ge) 設備的防護罩等等一係列措施在整個(ge) 加工過程中需要控製器實時監控，出現問題時及時停車，電機複位。

4.難點

在設計砂輪切割機的時候，考慮到需要任意修改砂輪電機的轉速，因此需要在運動控製器COMI-LX502的界麵上予以顯示，並可隨時修改。原計劃用脈衝(chong) 的形式控製砂輪電機的轉速，考慮到現場的一些需求，最後決(jue) 定采用運動控製器自帶的RS485與(yu) 主軸伺服直接通訊的方式進行調速，這樣不僅(jin) 控製更加靈活方便，而且擺脫了因修改電子尺輪比相應降低速度控製精度的做法，各部件之間的物理連接也更加簡單方便。此外，砂輪電機帶動砂輪空轉和切割型材時的負載是不同的，在砂輪與(yu) 型材剛剛接觸時，對於(yu) 伺服電機而言此時負載突變，對電機的衝(chong) 擊最大，得益於(yu) “BWS”交流伺服電機良好的性能，這個(ge) 問題得到完美解決(jue) 。

進給軸在從(cong) 原點到工位，再到切割型材結束，雖然運行速度不同，但整個(ge) 過程中的位置控製都要求非常精確。上電找原點的過程，保證進給軸的工位始終如一。進給軸采用和利時電機PS係列精密行星齒輪減速器能夠保證伺服電機在低速、變負載的情形下保持穩定的速度和位置精度。

5.效益

事實證明，無論是“BWS”運動控製器COMI-LX502還是BWS交流伺服和NEWSTART減速器，性能和精度都能夠滿足精確性要求較高的砂輪切割機床，同時此方案具有非常大的推廣價(jia) 值，可以廣泛應用到其它的設備和行業(ye) 上，比如二維的鑽床和磨床，以及噴塗機、拉袋機等等。延伸開來，該控製器還可以再控製一個(ge) 軸的位置控製，這樣將實現最多三個(ge) 軸的控製，兩(liang) 個(ge) 軸位置和一個(ge) 軸速度的控製，應用的領域將更加廣泛。

COMI-LX502做為(wei) 一款低成本的簡易數控係統，高度的自主性、靈活性、穩定性，以及良好的技術支持使其自身具有很大的競爭(zheng) 優(you) 勢，得到更廣泛的應用。