1.背景
當(dāng)今，很多做設(shè)備的生產(chǎn)商自身都擁有一定的機加工能力,，可隨時按照設(shè)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(jìn)行操作的，不僅費時費力,，而且由于人為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(guī)模的設(shè)備生產(chǎn)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’運動控制器COMI-LX502和BWS伺服電機系統(tǒng)為客戶提供的一套經(jīng)濟有效的砂輪切割機床控制方案。 
2.挑戰(zhàn)
控制系統(tǒng)和傳動系統(tǒng)是影響整臺切割機床精度的關(guān)鍵,，在為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(yán)格的工序、靈活的加工類型,、方便快捷的操作,、周密的安全防范等等,。
3.方案
根據(jù)加工工藝的要求，傳動部分的主軸電機（以下稱砂輪電機）采用BWS伺服電機,，只需要控制其轉(zhuǎn)速即可,。而控制砂輪進(jìn)退的電機（以下稱進(jìn)給電機），由于其速度要求不高,，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杠控制?？刂撇糠植捎?ldquo;COMIZOA”運動控制器COMI-LX502,。該運動控制器可以控制2個軸，最高脈沖輸出頻率在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伺服系統(tǒng)連接，抗干擾,、組網(wǎng),、遠(yuǎn)距離傳輸?shù)葍?yōu)勢要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一般的運動控制器。與用面板操作進(jìn)行簡單編程的控制器不同的是,，“COMIZOA”運動控制器COMI-LX502采用與PLC相同的編程語言,，可事先根據(jù)客戶具體的使用要求在PC機上進(jìn)行編程后下載到控制器內(nèi)，打破了一般運動控制器只能應(yīng)用于單一行業(yè)的傳統(tǒng),，自主性和通用性更強,。
上位機采用COMI-LX502運動控制器，上電后控制進(jìn)給電機以手動或自動的方式回到原點,，等待指令進(jìn)給到加工工位,，滿足油壓、吸塵,、防護(hù)罩等加工條件后,，啟動砂輪電機，開始加工,，完成后退回工位等待下一條指令,。伺服系統(tǒng)的工作狀態(tài)，工件夾緊的油缸,，整個設(shè)備的防護(hù)罩等等一系列措施在整個加工過程中需要控制器實時監(jiān)控,，出現(xiàn)問題時及時停車，電機復(fù)位,。
4.難點
在設(shè)計砂輪切割機的時候,，考慮到需要任意修改砂輪電機的轉(zhuǎn)速，因此需要在運動控制器COMI-LX502的界面上予以顯示,，并可隨時修改,。原計劃用脈沖的形式控制砂輪電機的轉(zhuǎn)速,，考慮到現(xiàn)場的一些需求，最后決定采用運動控制器自帶的RS485與主軸伺服直接通訊的方式進(jìn)行調(diào)速,，這樣不僅控制更加靈活方便,，而且擺脫了因修改電子尺輪比相應(yīng)降低速度控制精度的做法，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(zhuǎn)和切割型材時的負(fù)載是不同的，在砂輪與型材剛剛接觸時,，對于伺服電機而言此時負(fù)載突變,，對電機的沖擊最大，得益于“BWS”交流伺服電機良好的性能,，這個問題得到完美解決,。
進(jìn)給軸在從原點到工位，再到切割型材結(jié)束,，雖然運行速度不同,，但整個過程中的位置控制都要求非常精確。上電找原點的過程,，保證進(jìn)給軸的工位始終如一,。進(jìn)給軸采用和利時電機PS系列精密行星齒輪減速器能夠保證伺服電機在低速、變負(fù)載的情形下保持穩(wěn)定的速度和位置精度,。
5.效益
事實證明,，無論是“BWS”運動控制器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值,，可以廣泛應(yīng)用到其它的設(shè)備和行業(yè)上，比如二維的鉆床和磨床,，以及噴涂機,、拉袋機等等。延伸開來,，該控制器還可以再控制一個軸的位置控制,，這樣將實現(xiàn)最多三個軸的控制，兩個軸位置和一個軸速度的控制,，應(yīng)用的領(lǐng)域?qū)⒏訌V泛,。
COMI-LX502做為一款低成本的簡易數(shù)控系統(tǒng)，高度的自主性,、靈活性、穩(wěn)定性,，以及良好的技術(shù)支持使其自身具有很大的競爭優(yōu)勢,，得到更廣泛的應(yīng)用,。