凸輪主軸 角度輸出信號 的用途-台達伺服

使用 凸輪機構 的時候,常常需要一些信號 來表示 “主軸的角度” 位置,並連接到 PLC,作為某些動作的觸發時機!在 機械凸輪 系統中,常見的做法是在主軸上安裝一些 擋塊(或螺絲),用 近接開關 來感測,以得到相應的角度信號,如下圖所示:

台達 A2 伺服 DO.CAM_Area 功能說明

主軸角度信號 常見的用途有哪些?

當凸輪位於 “指定的角度 ” 時,輸出的信號可以用來:

  1. 觸發周邊裝置:例如 包裝機,觸發打印 製造日期.
  2. 檢查 是否空料如圖,檢測 有無料的感測器,也會照到 送料鍊鈎,因此須在 特定角度 範圍,才能參考 此信號,以免誤判!
  3. 檢查 是否夾料:在特定角度 檢查 伺服電流 [註1] 是否過大,可以藉此判斷 是否發生 夾料 或是 撞機!
  4. 計算 運轉週數:由於凸輪一周會有一次角度信號,PLC 可計數出凸輪運轉幾周.在包裝膜 的 標記對位 應用中,凸輪每周應該會有一次 對標信號,若發現 凸輪已經好幾周 都 沒有出現 標記信號,可能是 包裝膜已經走偏了,就可以發警報並停機了!

主軸角度信號 的分類與差異?

角度信號 的產生分為 機械式 與 電子式 二類:

  1. 機械信號:由機械凸輪主軸,利用擋塊與感測器得到(如上圖),其特性為:
    • 不怕斷電 重新上電後 凸輪角度保持正確!
    • 需要成本 主要為 感測器 的購置費用
    • 占用空間 擋塊安裝需要空間,組數受限
    • 調整不易 調整角度 需要 移動擋塊
  2. 電汽信號:利用 電子凸輪 輸出的角度信號
    • 斷電遺失 重新上電後角度可能遺失,必須重新嚙合凸輪,或利用 絕對型編碼器 還原主軸角度!
    • 成本較低 不需額外購置 感測器,由主軸脈波自動計算
    • 不占空間 不需任何機構,擴充較容易
    • 調整方便 透過 人機介面 修改參數即可!

電子凸輪 日漸普及的今天,利用 運動控制器 來產生 凸輪角度信號 相當方便,例如:台達智能伺服 A2 與 M-R 系列,內建的電子凸輪 均包含 “凸輪角度輸出“,即 DO.CAM_Area,每軸提供2組,使用方式請參考下列文章:

參考:台達伺服 凸輪角度 DO.CAM_Area 使用說明台達伺服 DO 輸出功能 對照表


[註1] 台達A2伺服 可利用 DO.Zon1(0x2C)設定 P0-17 = 54 來比較 伺服額定扭力 並輸出 DO,PLC 不需要直接讀回電流!


 


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