飞剪 – 即时生成曲线与切换(1)范例展示

飞剪(Rotary Cut)有时需要在不停机的状况下更换凸轮曲线,以改变产品的切长,在之前的文章"飞剪:动态改变切长"中,虽然已说明过做法,但切换的曲线是预先造好的,不是随机造出的,因而方案不够完整。所以,本篇继续以台达 A2 伺服为例,针对运转中的飞剪,可随时依需求来建造曲线且平滑切换,提供操作范例与影片,供读者参考。

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* Youtube 影片請參閱繁體版 => 飛剪 – 即時生成曲線與切換

安全须知:

为了避免对方案不熟悉时操作造成的危险,使用本范例时,强烈建议:伺服马达 不要连接 机械(可将连轴器拆除),等充分理解范例内容,并已根据自己的 机械配置 修改过相关参数后,再将伺服连上机械,以策安全!

范例 使用流程说明:

  1. 下载 专案档(RotryCut_Macro7.zip),并解压缩.载点:iCloud 
  2. 利用 ASD-Soft 将 参数档(RotryCut_Macro7.par)下载至 A2 驱动器,再 重新上电
  3. 利用 ASD-Soft 将 凸轮表(Start_Curve.ecd)下载至 A2,并执行烧录,避免断电后资料消失!  

本范例之操作流程于上述影片中均有示范,其中飞剪曲线的建造是利用 台达 A2 伺服本身的 巨集7 功能实现的,编写在 PR#41 ~ PR#46。于凸轮每一周执行完毕且需要换曲线时会被执行。巨集#7 需要 P5-93~P5-96 共4个参数,用来设定 切长比/同步区与等待区,而 P5-95 则是设定减速比与切刀数,由于不必每次改变,所以只在凸轮啮合时于 PR#14 设定一次而已。由于 PR#41 ~ PR#46 必须在凸轮下一周期开始前执行完毕,时间很有限,因此 示波器 不可开启 高速监视,以免佔用 PR 程序的执行时间,造成错误。

凸轮飞剪 DI 功能定义:

范例的 DI 定义如下图所示,为了安全考量,DI6,7,8 预设为 正/反转 极限/紧急停止,若确认伺服未连结到机构,可将之解除,方法可参考:A2 伺服快速入门-Q1.或如图中所示,将其勾选为通讯控制。

Rotary Cut DIO configuration

操作说明:

本范例为了方便演练,凸轮主轴 预设为 时间轴,表示不必连接主轴 编码器,当回原点完成后,触發 PR#5 伺服便会开始运转,范例操作流程如下:

    1. Servo ON:DI1 On
    2. 回原点:DI2 ↑,或执行 PR#0,伺服寻找Z相当做原点,此时刀具朝上。
    3. 飞剪启动:执行 PR#5(写入 P5-07= 5),凸轮啮合,伺服开始运转。
    4. 更改飞剪参数:修改 PR#41 ~ PR#46 的巨集#7 参数,以调整飞剪曲线。
    5. 生效新曲线:DI3(EV1) ↑,或执行 PR#51,使新曲线生效。

范例初期下载的凸轮曲线,此曲线的初速为 0,只于启动时作用半周,用于将切刀由起点 0° 带至同步区 180°,其切长比为 2,对应一周的主轴脉波数 P5-84=2000(见PR#8),存于资料阵列位址 100~172。半周后的曲线则由 PR#41 ~ PR#46 触發 巨集#7 即时造出,预设切长比为 1.8,对应一周的主轴脉波数 P5-84=1800(参见PR#45),储存在阵列位址 200~272。以上二条曲线之切长比为 2:1.8,对应一周的主轴脉波数 P5-84之比也是 2:1.8,如此二条曲线的同步区速度会一样,因此,不论切长如何改变,只要切长比 P5-96 与 P5-84 等比例变化,就能保证曲线切换时(位于180度)同步区速度维持不变,达到平滑切换曲线的目的。

ECAM Curve of Rotary Cut

飞剪曲线的组成如上图所示,使用者可依所需的 切长比/同步区/等待区,设定 PR#41 ~ PR#46 的参数。如果巨集#7 曲线建造失败,驱动器面板会显示 Fail ,且 DO.WARN(0x11)会输出,用以通知上位机。此时可读取参数 P5-97 以获取错误码,对照 巨集7 说明文件可得知错误原因,通常是 等待区 或 同步区 设定不良所致,可参阅 => 巨集7 公式汇整与范例,以正确设定曲线的相关参数,避免错误發生。当巨集#7 發生错误,程序执行到 PR#44 (写 P5-97=7) 便会停止,后续 写 P5-84与 P5-89 不会执行,原来的曲线未受破坏,凸轮仍会以原来的曲线继续运转,后续修正曲线的流程如下:

  1. 写 P6-07 = 2,使凸轮每一周结束后不再跳至 PR#41 呼叫巨集#7 造表。
  2. 修正 PR#41 ~ PR#46 的参数
  3. 执行 PR#51,或 DI3(EV1) ↑,令新曲线生效。

本专案的详细原理与 PR 程序说明请参考:

参考资料:


 


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