汇川伺服追剪控制指导说明完整版.docx

1、汇川伺服追剪控制指导说明完整版凸轮与同步控制指导说明.31凸轮简介.31.11.2凸轮基本原理.3了解机械参数.42三种基本模式.62.12.22.3旋切/飞剪 .6试运行.9显示.14配置功能.15追剪.31试运行.32显示.37配置功能.38通用凸轮.50界面介绍.50试运行.53配置功能.55345故障处理.58常见问题.59功能码.60龙门同步控制说明.69123456基本原理.69系统配线图.69参数的设定.71对位回零方式.73后台监控通道.75步骤.75凸轮与同步控制指导说明1凸轮简介本说明书介绍了如何正确使用汇川电子凸轮专用伺服驱动器。在使用（安装、运行、维护、检查等）前，请务

2、必认真阅读本说明书。另外，请在理解产品的特性后再使用该产品。本产品的主要特点有：（1）伺服驱动器与运动控制器结合为一体化控制器。（2）使用高精度电子凸轮生成运动轨迹，速度、加速度曲线都平滑变化，使电机的速度指令、转矩指令没有阶跃变化，可以大幅度减小机械缓冲。（3）支持自由曲线规划、同步旋切、自动追剪、等电子凸轮功能。（4）可跟踪标点位置（色标、孔位与凸点等）实时调节进行剪切。可用于印刷纸、包装袋等需要补偿印刷/位置偏差的剪切。（5）支持相位调整功能。可用于医用卫生纸等没有色标但需要补偿位置偏差的剪切。（6）支持 Modbus、与 PLC，HMI等通讯，实时修改凸轮数据、方便灵活使用。（7）剪切

3、长度围可达到 65535.000mm，设定可精确至 um单位。（8 ）可包含人性化的订单自动切换功能。（9）自由曲线规划功能，大容量 EEPROM可使设置的点数多达 272个。（10）人性化的图形规划界面、自由上传、下载的功能使用户在使用时更加形象、具体、方便。（11 ）支持多刀系统。这样剪切效率更高。（12 ）具备仿真进料功能，方便调试。静态仿真功能在调试的过程中避免意外的发生。（13）汇川可提供整套设备，包括进料驱动器、裁刀伺服、PLC和 HMI等。1.1凸轮基本原理凸轮是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件，它把运动特性传递给紧靠其边缘移动的推杆，推杆又带动机架做周期性运动。凸轮机构一般是由凸轮

4、，从动件和机架三部分组成。如图 1.1所示这就是一个典型的凸轮机构。图 1.1机械凸轮通过对凸轮运动过程的观察和分析，能够看出推杆的位置随着凸轮变化不断变化得到如图1.2所示：图 1.2机械凸轮解析由上面的容我们了解了，推杆的位置随着凸轮的周期性运转而呈现周期性的变化，其运动特性与机械凸轮的外形相关，定义凸轮为主轴，推杆为从轴，那么凸轮的实质就是从轴对应主轴的一种函数关系。而且用户使用凸轮的时候并不是凸轮整个周期都对器件的加工起着绝对性的作用，可能几个关键点、关键段是用户关心的，也就是说实际对加工效果起绝对性作用的是这几个点、段的位置速度等。由此我们可以想一种方法让伺服控制推杆直接走出图 1.

5、2所示的曲线，就可以省掉机械凸轮，替代机械凸轮后，伺服实际行走的曲线是由部规划的曲线，即电子凸轮。电子凸轮具有灵活、节约成本，减小机械噪音等优点。汇川的电子凸轮分为三种：旋切/飞剪，追剪，通用。前两种是对两类特殊运动方式的集合是电子凸轮的一个子集，为了简化方便使用才单独设立这两种模式。通用凸轮模式是一种非规则曲线的设计模式。针对三种模式汇川提供了可交互式图形界面来设计，用户只需要根据需要在图形中进行相关设置即可满足使用要求。1.2了解机械参数相关的机械参数：送料辊直径，送料机构传动比，送料测长编码器线数；裁刀直径，裁刀机构传动比，以与是否多刀（裁刀转一圈的剪切次数）；根据这些参数，计算如下参数

6、：（1 ）测长轮每转脉冲数、测长轮周长信息。（2 ）裁刀周长，裁刀传动比；（3）追剪：机台有效行程，此值为实际机台的长度的 70%以下，机台长度过短，可能会出现裁切无法完成，或者冲到前限位的情况；（4 ）追剪机台电机转一周对应导程和传动比，追剪需要此参数；（5）进料速度围(m/min)的裁刀电机速度围(rpm/min)，以此判断电机的选型等；（6）进料检测精度。即进料编码器1个脉冲（4倍频前）对应的进料长度；（7）裁刀检测精度，即裁刀编码器1个脉冲对应的裁刀转过的长度。根据进料检测精度、裁刀剪切精度，可以判断是否有可能达到是否能满足精度要求；根据进料电机速度围、裁刀电机速度围等信息，可以判断现

7、场的机械传动比和编码器选型是否合理。裁刀最高线速度的关系：剪切长度可以比裁刀周长短。剪切长度越短，裁刀最高线速度会越高，所以不能短太多。短料剪切时，主机最高速度需要降额处理。可参考下表：剪切长度/裁刀周长裁刀最高线速度/进料线速度70%50%30%20%195%330%710%1390%影响剪切精度的可能因素：除了机械精度、编码器精度、伺服的控制精度影响剪切精度之外，还可能有以下因素影响：（1 ）进料速度波动大。可能电机速度不稳，或者进料测长机构造成信号不稳；（2 ）编码器安装不妥。例如与电机不同心、打滑等；（3 ）裁刀加减速太剧烈。一般在剪切长度比裁刀周长短很多，或者进料速度很高时出现；（4

8、 ）选型不合理。例如电机速度太低，可能是传动比太小造成。或者速度太高，如超过了额定转速；剪切点信号受干扰。单次裁切周期进来两个剪切点信号2三种基本模式配线图Puls+Puls-主轴测速编Sign+码器sign-从轴伺服SON凸轮啮合故障凸轮使能2.1旋切/飞剪在我们的方案中，凸轮控制的是刀棍的运动轨迹。有同步区和非同步区之分。即在同步区刀头和料的速度保持同步，当剪切完成后刀棍将不作匀速运动而是根据料长调整刀头位置准备下次剪切。实际应用中不同的刀棍可实现不同的工艺，如冲孔，印花，横封等如下图。此外，在实际应用中为了减少剪切阻力，通常会采用飞剪。实现上有两种，一种是通过刀头和刀棍中轴不平行或者刀头

9、各点到刀棍中轴距离不相等来实现，另一种是控制上让刀头的速度大于送料速度来实现。不管是旋切还是飞剪，下面统称轮切。轮切最基本的要素：进给轴，刀棍轴与他们的测速机构。进给轴的测速方式大致分为：电机编码器（motor sensor）测速、摩擦棍编码器（pinchroll sensor）测速、测速轮编码器（measuring wheel）刀棍轴的测速可以用电机编码器和刀棍轴编码器。刀棍定义参数名称说明Fsymech刀棍周长刀棍的有效周长。以刀头到轴心的距离为半径计算，即刀棍旋转一周，刀头所划过的长度Sensor色标传感器Distance To SensorRotary Knife PositionSt

10、arting posistion切点到标点的距离切点位置色标监测位置到剪切点之间的距离刀棍的零度点。此点作为 0点。刀棍的起始点，也是长料剪切时可能的停止点起始（停止）位置StartSyncPos同步起始点同步结束点同步区从此位置开始刀棍速度和料的速度必须同步EndSyncPos从此位置开始，刀棍速度不必与材料同步Synchronous Range刀棍和材料速度同步的长度。以切点为中心点。下文本模式所指同步区大小都是以切点为中心点。刀棍周长减去同步区就是调整区，即非同步区Format Range调整区（非同步区）试运行正确完成下述基本设置后可以让设备动作起来，但是基本设置仅仅是能让设备试运行起

11、来，为了达到最终好的效果必须配置相应功能（具体见可配置功能章节）。正确的步骤应该是先利用仿真功能进行试运行，正常后切换到实际的试运行。然后正常后再进行功能配置优化以达到需要的效果。基本参数框图H0541H0542H1333H13341主轴电子齿轮H0501H0515脉冲输入H1348001主轴输入滤波旋切/飞剪位置指令4横切凸轮H1306仿真速度H13051H1300追剪仿真加减速时间部单位变换25 通用凸轮H1307H0500通用参数参数名称设定围出厂设定生效时间即时生效类别位置指令来源0 脉冲指令停机设定H05-0004 横切凸轮指令5通用凸轮指令高低速脉冲 0 低速脉冲停机设定H05-0

12、1H05-1500重启生效重启生效输入选择1高速脉冲脉冲串形态0方向+脉冲，正逻辑。 (默认值)停机设定1方向+脉冲，负逻辑2A相+B相正交脉冲，4倍频3CW+CCW横切功能选 0：不选择停机设定H13-00择1 ：飞剪（旋切、飞剪）0即时生效2：追剪0：主轴编码器输出作为输入停机设定H13-05H13-09指令来源00即时生效重启生效1：仿真速度0：无切点信号1：高速DI旋切切点选择当有切点信号时则需要设置，利用切点信号可进行一些补偿功能 .试运行时保持默认即可主轴齿轮比 0：不使能停机设定H13-480即时生效功能使能1：使能旋切/飞剪参数参数名称设定围出厂设定生效时间即时生效类别测长轮（

13、主轴）每转脉冲数停机设定H13-011107374182410000测长轮旋转一周，从轴接收到的脉冲数，如果是 AB正交的则必须是 4倍频后测长轮(主轴)停机设定运行设定H13-03H13-160.0011073741.824mm1000.000即时生效即时生效周长订单 1剪切长度0.0011073741.824mm800.000在不起用订单功能时，此参数就是基本的剪切长度停机设定H14-00裁刀周长0.0011073741.824mm600即时生效应该是刀尖划过圆周的长度裁刀传动比165535分子停机设定停机设定H14-02H14-0311即时生效即时生效裁刀传动比165535分母此传动比指

14、电机轴到裁刀轴之间的传动比，用于设置裁刀一周对应电机编码器脉冲数,即裁刀一周脉冲数 =电机编码器分辨率*H1402/H1403旋切同步区围30.00停机设定H14-040.10度100.00度即时生效度同步区指以切点为中心，进入此区域后主从轴线速度同步。【360-H1404H1404】运行旋切等待位置180.0H14-050.1度360.0度即时生效度设定当剪切长料需要等待时，切刀等待的位置,以切点为 0度计算运行设定运行设定H14-06裁刀个数181即时生效即时生效飞剪补偿系数H14-08100.0%150.0%100.0%当使用飞剪功能时此参数需要设置相关 DIDO伺服使能信号Di参数名称

15、含义生效时间类别设定当该 Di有效时进入伺服使FunIN.1SON伺服使能信号立即生效能状态凸轮使能信号Di参数名称含义生效时间类别设定当该 Di有效时进入使能模FunIN.46Cam_En凸轮使能信号立即生效式凸轮脱离信号Do参数名称含义凸轮停止时有效，啮合时无效生效时间立即生效类别设定FunOUT.25Ecam_off凸轮脱离信号说明：表示当前电子凸轮是否啮合步骤a.根据框图设置下述通用参数，H0500=4（横切凸轮）,H0501与 H0515脉冲口和脉冲形态，H1305=0（不仿真）,H1300=1（旋切/飞剪）b.设置上述旋切/飞剪参数c.设置 DIDO功能d.启动伺服使能e.启动凸轮

16、使能后台设置设置区可对所涉与的参数进行设置，设置后在图形显示区会自动显示从轴速度和位置。状态显示部分会根据驱动器的实际设置来显示当前 DIDO的状态。打开后台如下图选择飞剪弹出画面点击订单长度，弹出订单长度对话框。试运行时直接设置订单 1长度即可。(其他可知在配置功能中有详解)。（后续对话框中点击应用则立即在图形框显示更新效果，点击写入则更新到驱动器，点击读取则从驱动器中读取相关设置并在图形框显示曲线）点击测长轮设置，弹出如下画面，设置测长轮周长和测长轮每转脉冲数即可。其他设置和配置功能相关。（立即剪切长度在配置功能中有详细说明。剪切前置量和初始剪切长度选择在中有详细说明，主轴位置滤波在中有详

17、细说明）点击裁刀设置，弹出对话框中修改裁刀周长，如例设置 400000。设置裁刀个数，裁刀传动比，同步区围。示例波形如右图。其他参数设置在配置功能中有详细说明。（旋切等待位置参考，裁刀位移步进长度参考，飞剪补偿系数参考，停机方式选择和飞剪停机前置量参考，切点修正选择、切点修正围和切点信号有效区间参考）上述设置完成后通过设置模拟进料速度可在图形框显示不同速度下的从轴运行曲线。这时曲线都是模拟的，当参数下载到驱动器运行后的曲线应该和仿真的曲线是一致的。色标信号相关功能设置在色标点设置对话框，具体可参考配置功能章节显示通过下面参数可以观测到实时运行状态功能码名称围说明从机位置偏差 (4倍频后) -3

18、276732767H0E-00（16bit）-H0E-01当前周期主机进给脉冲量 -3276732767puls-H0E-04剪切点中断计数H0E-05订单 1计数值H0E-06订单 2计数值H0E-07订单 3计数值H0E-08订单 4计数值H0E-09总的剪切次数H0E-15裁刀每周脉冲数06553506553506553506553506553511073741824065535pulsH0E-18当前剪切长度设定值1 1073741824(单位 -0.1mm)H0E-21实测主轴速度H0E-22实测从轴速度H0E-25色标点中断次数H0E-26剪切位置调整量H0E-27色标间距-3276732767(单位 0.1mm/s) -3276732767(单位 0.1mm/s) -065535-3276732767(单位 0.1mm)065535 (单位 mm)065535H0E-28剪切位置自调整次数H0E-29当前周期主轴位置1 1073741824(单位 _0.1mm)H0E-31主机脉冲计数累加值-21474836482147483648_配置功能仿真功能仿真功能指不需要外部实际的主轴输出，通过从轴部参数 H1306模拟主轴速度来达到调试目的。仿真分为两种：静态仿真，动态仿真。仿真选择