影響數(shù)控飛剪機(jī)動(dòng)態(tài)剪切精度的諸因素實(shí)驗(yàn)研究
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齒條機(jī)配置的編碼器為國(guó)產(chǎn)編碼器，特地為齒條機(jī)配置。
每轉(zhuǎn)32脈沖，對(duì)應(yīng)為每齒1脈沖。
齒條齒距=6mm。當(dāng)齒條速度=13000mm/分，其對(duì)應(yīng)的脈沖頻率=36HZ，而PLC常規(guī)接口可接受的信號(hào)頻率=25HZ，因此不能直接使用常規(guī)接口。
（1）使用高速計(jì)數(shù)器
三菱FX1SPLC具備高速計(jì)數(shù)器功能。為此首先使用單相高速計(jì)數(shù)器C235，但是高速計(jì)數(shù)器C235很容易受干擾，當(dāng)編碼器信號(hào)接入高速計(jì)數(shù)器后，在PLC監(jiān)視畫面上觀察到一旦編碼器旋轉(zhuǎn)，計(jì)數(shù)器數(shù)據(jù)立即紊亂。即使編碼器不轉(zhuǎn)，計(jì)數(shù)器數(shù)值也無(wú)規(guī)律增加，顯然是受到干擾。（接線不規(guī)范也會(huì)加劇干擾，現(xiàn)場(chǎng)接線曾經(jīng)發(fā)生未使用接線端子而干擾加劇的現(xiàn)象，改用接線端子后，干擾減少。）
使用雙相高速計(jì)數(shù)器C251，干擾的影響大大減少。但是也不穩(wěn)定。某一時(shí)間段計(jì)數(shù)穩(wěn)定。某一時(shí)間段計(jì)數(shù)不穩(wěn)定。由于PLC控制器和數(shù)控伺服系統(tǒng)及變頻器同裝于一臺(tái)控制柜內(nèi)。數(shù)控伺服系統(tǒng)及變頻器對(duì)PLC顯然是有嚴(yán)重干擾。經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)后，放棄了使用高速計(jì)數(shù)器方案。
（2）使用普通計(jì)數(shù)器
使用普通計(jì)數(shù)器要解決如何提高接收信號(hào)頻率的問(wèn)題。其方法之一是縮短輸入信號(hào)的濾波時(shí)間。三菱PLC具備縮短輸入信號(hào)的濾波時(shí)間的功能，其方法是向D8020設(shè)置數(shù)字。如圖3PLC程序第0步。通過(guò)這一方法，可以將接受信號(hào)頻率提高到50HZ。
這樣就可以滿足齒條的運(yùn)行速度要求。但是輸入信號(hào)的濾波時(shí)間不能夠設(shè)置過(guò)小，設(shè)置過(guò)小其抗干擾能力就降低。必須摸索應(yīng)該最佳數(shù)據(jù)。其數(shù)據(jù)D8020=3-5
在現(xiàn)場(chǎng)中對(duì)編碼器的抗干擾做了如下措施：
①編碼器屏蔽線接地。
②單獨(dú)穿金屬管。
3.2加速時(shí)間
動(dòng)態(tài)剪切的最重要階段是移動(dòng)平臺(tái)的加速跟隨階段，即圖2中的A-G階段。在論述這一階段前必須先給出相關(guān)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)。
（1）相關(guān)運(yùn)動(dòng)參數(shù)
①齒條長(zhǎng)度------以齒數(shù)表示。如200齒。
②齒距L-----------單位mm。
③跟隨齒數(shù)N（距離）-----預(yù)留的一段行程，在該行程內(nèi)，移動(dòng)平臺(tái)加速達(dá)到齒條運(yùn)行速度。
④齒條運(yùn)行速度V----mm/秒
⑤加速時(shí)間T-----移動(dòng)平臺(tái)加速到齒條速度的時(shí)間
(2)“行程差”和“加速時(shí)間”計(jì)算
在加速階段：
根據(jù)式1和圖2，加速時(shí)間T決定了加速階段的行程差，從理論上分析，只要精細(xì)的調(diào)整加速時(shí)間，可以在“行程差=跟隨距離”的同一時(shí)間點(diǎn)，使移動(dòng)平臺(tái)的速度=齒條速度。
在實(shí)際調(diào)試時(shí)，先根據(jù)式2確定跟隨齒數(shù)（距離）；再根據(jù)式3精確調(diào)整加速時(shí)間。其原則上在移動(dòng)平臺(tái)總行程范圍內(nèi)盡可能延長(zhǎng)加速段，其原因是加速時(shí)間越長(zhǎng)，加速越平穩(wěn)，避免加速時(shí)間太短引起的加速振蕩，從而影響同步速度的平穩(wěn)。
3.3計(jì)數(shù)器清零時(shí)間
計(jì)數(shù)器清零時(shí)間----在多次沖切過(guò)程中觀察到，齒條總長(zhǎng)度經(jīng)常短1-2個(gè)齒。發(fā)生短齒必然是有非正常的脈沖進(jìn)入。這多出來(lái)的脈沖是那一環(huán)節(jié)產(chǎn)生的呢？經(jīng)過(guò)試驗(yàn)和比較，發(fā)現(xiàn)在動(dòng)態(tài)沖切時(shí)，沖切產(chǎn)生較大的機(jī)械振動(dòng)，而編碼器和沖切模具都裝在移動(dòng)平臺(tái)上，沖切振動(dòng)引起編碼器抖動(dòng)有時(shí)會(huì)發(fā)出1個(gè)脈沖信號(hào)。這個(gè)脈沖信號(hào)被計(jì)入正常計(jì)數(shù)值，所以導(dǎo)致齒條長(zhǎng)度短1齒。
為了消除這一影響。必須將計(jì)數(shù)器的清零點(diǎn)安排沖切完成后
再延長(zhǎng)一個(gè)時(shí)間段，即圖2中的“E”點(diǎn)。這樣即使有振動(dòng)脈沖進(jìn)入計(jì)數(shù)器，也在“E”點(diǎn)被清除。從“E”點(diǎn)開始重新進(jìn)行下一循環(huán)的計(jì)數(shù)。（從理論上分析，計(jì)數(shù)器的清零點(diǎn)應(yīng)該安排在“G”點(diǎn)，即當(dāng)前計(jì)數(shù)值一到達(dá)，立即清零。進(jìn)入下一循環(huán)的計(jì)數(shù)）
在PLC程序中，計(jì)數(shù)器清零時(shí)間為T202。計(jì)數(shù)器清零時(shí)間必須反復(fù)試驗(yàn)以獲得最佳值。
4實(shí)驗(yàn)結(jié)果及關(guān)鍵因素
4.1防干擾措施及實(shí)驗(yàn)步驟
為了排除電磁干擾波的影響，采取了如下措施：
（1）將PLC控制器移出控制柜，單獨(dú)給PLC供AC220V電源，PLC接地。將PLC完全封閉在另一金屬柜內(nèi)。使PLC部分完全獨(dú)立。排除干擾的影響。
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評(píng)論