1.設(shè)備簡介
壓力組裝機(jī)是一種用于手機(jī)聽筒金屬網(wǎng)膜的壓力組裝設(shè)備,主要是通過壓頭對網(wǎng)膜施加一個下壓的保持力矩讓網(wǎng)膜緊貼聽筒,設(shè)備一共兩個伺服軸,工件的下壓Z軸和送料X軸,由于客戶臺灣代工大廠F公司也是第一次開發(fā)此類設(shè)備,Invt公司推薦的配置如下。
控制器:IVC1-1614MAT 晶體管型
觸摸屏:MT6070IH2
伺服:SV-DB100-04R<帶剎車>/02R
下面主要介紹下英威騰電氣各項自動化產(chǎn)品在組裝機(jī)上的應(yīng)用。
2.設(shè)備組成簡圖
圖1:設(shè)備示意圖
3.電氣控制方式介紹
整個系統(tǒng)的控制器采用的是IVC1-1614MAT PLC作為主體控制器,控制伺服移栽機(jī)構(gòu)和下壓軸,其中移栽軸X軸采用位置控制方式,Z軸采用“位置+轉(zhuǎn)距”混合控制方式在下壓時采用位置控制,接近工件時采用轉(zhuǎn)距控制,回升時繼續(xù)采用位置控制方式,由于工件非常輕薄故對與伺服的轉(zhuǎn)距控制要求非常精密。
英威騰伺服選取了TI公司最新型的DSP TMS320F28332作為控制大腦,它不但是32bit的,而且還具有浮點運(yùn)算單元,可以充分保證伺服算法的運(yùn)算精度需求。這相對于目前其他一些伺服廠家選取的TI公司的24系列的DSP具有明顯的優(yōu)勢.
圖2: 動作示意圖
圖3:電氣傳動系統(tǒng)控制簡圖
圖4:IVC1編程界面
4.調(diào)試的要求
伺服軸(DB100)X/Z分別控制著電機(jī)的高精度進(jìn)給和轉(zhuǎn)距給定,其中Z軸是采用帶抱閘的電機(jī),對于X軸的運(yùn)動要求是高速精準(zhǔn)的定位,所以伺服的剛性是調(diào)的比較高的,通過驅(qū)動器自帶的陷波器(高剛性下的共振抑制),速度PDFF算法(高速停止防抖動算法)等使各軸平臺能夠高速精準(zhǔn)的定位。Z軸在保持高剛性情況下對于模式切換時的停機(jī)需要非常柔和。
先確定上位控制器與伺服之間的脈沖比數(shù)關(guān)系,設(shè)定各軸位置模式下的參數(shù),再設(shè)定Z軸轉(zhuǎn)距模式運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)。
X參數(shù)設(shè)置為:pa01=0 位置控制
Pa04=1 齒輪比分子
Pa05=1 齒輪比分母
Pa06=0 方向+脈沖輸入
Pc04=1 電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向取反
Pb01=5600 位置環(huán)增益
Pb04=3800 速度環(huán)增益
Pb05=100 速度環(huán)積分
Pb09=30 速度前饋 PDFF控制(改善高速定位震蕩)
Z參數(shù)設(shè)置為:pa01=5 位置/轉(zhuǎn)距模式
Pa04=1 齒輪比分子
Pa05=1 齒輪比分母
Pa06=0 方向+脈沖輸入
Pa08=1 外部模擬量輸入
Pa09=20 內(nèi)部速度20
Pc04=1 電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向取反
Pb01=2000位置環(huán)增益
Pb04=3800 速度環(huán)增益
Pb05=100 速度環(huán)積分
Pb09=50 速度前饋 PDFF控制(改善高速定位震蕩)
通過現(xiàn)場調(diào)試測試上述參數(shù):最終定位精度為0.01 mm 轉(zhuǎn)距精度+/-2%,貼合產(chǎn)品合格率千分之一,滿足了某國際手機(jī)廠對于產(chǎn)品的品質(zhì)和效率要求。
在增益里,因為要對速度和位置等各個方面的應(yīng)答做出調(diào)整,也就是說對于上位機(jī)所發(fā)出的指令,在具體哪個位置加以正確的應(yīng)答。如果這個應(yīng)答能力降低了的話,無論什么快速運(yùn)轉(zhuǎn)模式也將變得毫無意義。并且會出現(xiàn)動作遲緩,需要中斷時不能及時停止工作。當(dāng)需要在指定位置時往往會出現(xiàn)左右偏移等現(xiàn)象。 相反,如果應(yīng)答能力過高,裝置的共振點進(jìn)行共振,將無法控制會對其發(fā)生震動的狀態(tài)。此外,根據(jù)速度增益,把位置增益設(shè)定過大后,會出現(xiàn)震蕩發(fā)散狀態(tài),將無法控制此狀態(tài),這點需要注意。總之,此應(yīng)答能力過低,則操作時會產(chǎn)生延緩,如果過高,操作時會有震動產(chǎn)生。在過高和過低的范圍內(nèi),如何正確的應(yīng)對,找出一個相對合適的區(qū)間,來使應(yīng)答即快又合拍,這就取決于對增益的調(diào)試。
目前,為了實現(xiàn)高響應(yīng)所產(chǎn)生的震動,設(shè)備的共振抑制陷波濾波器,根據(jù)狀態(tài)對增益進(jìn)行切換,緩和指令錯誤的FIR過濾器等種種功能 。
5.注意事項
(1) 注意電機(jī)與驅(qū)動器之間的功率匹配;
(2) 在多驅(qū)動安裝時,注意驅(qū)動器之間安裝距離,保持良好的散熱性;
(3) 信號線纜和主電源或動力電纜分開布線防止干擾出現(xiàn);
(4) 上電前先脫開電機(jī)與工作臺的連軸器做空載運(yùn)行檢查;
(5) 運(yùn)行前檢查運(yùn)行相關(guān)參數(shù)是否設(shè)置妥當(dāng),防止因為參數(shù)設(shè)置問題造成的飛車;
(6) 確保電機(jī)與驅(qū)動器之間連接電纜的牢固,防止因接觸不良造成事故;
(7) 電機(jī)輸入線路請根據(jù)實際情況選用直徑匹配的電纜。
6.總結(jié)
客戶通過在組裝機(jī)上使用invt公司的成套自動化產(chǎn)品,使生產(chǎn)的效率及加工精度都得到一個有效的提升,為終端客戶新產(chǎn)品的上市提供了有力的保障。