彈簧成型設(shè)備主要分成純機(jī)械類型和數(shù)控控制類型兩種。數(shù)控控制類型的彈簧機(jī)成本比較昂貴，也比較主流；而機(jī)械控制的彈簧機(jī)機(jī)械復(fù)雜笨重靈活性不夠，不能滿足多種彈簧的生產(chǎn)需求。而使用臺(tái)達(dá)A2伺服的彈簧設(shè)備，介于兩者之間，能夠省去部分機(jī)械，提高工作效率，此設(shè)備主要是使用A2伺服來滿足彈簧成型設(shè)備的送鋼絲部分，凸輪送鋼絲可以滿足與主軸同步追隨及鋼絲長(zhǎng)度的隨時(shí)調(diào)整。
        1  彈簧成型設(shè)備的控制需求
        彈簧成型設(shè)備結(jié)構(gòu)如圖1所示。其中，伺服控制部分使用了內(nèi)建的電子凸輪功能的A2伺服負(fù)責(zé)彈簧鋼絲的送料進(jìn)給；而機(jī)械控制屬于主軸控制，主動(dòng)動(dòng)力使用變頻器驅(qū)動(dòng)，控制機(jī)械凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，促使彈簧成型，主動(dòng)軸上安裝了編碼，作為伺服控制的命令來源；光電信號(hào)則作為凸輪的啟動(dòng)信號(hào)。

        圖1 彈簧成型設(shè)備結(jié)構(gòu)

        2 控制結(jié)構(gòu)
        控制結(jié)構(gòu)如圖2所示：

        圖2 控制結(jié)構(gòu)

        3  鋼絲送料控制實(shí)現(xiàn)
        鋼絲送料控制實(shí)現(xiàn)如圖3所示

        圖3 鋼絲送料控制實(shí)現(xiàn)

        3.1 構(gòu)建凸輪曲線
        由于彈簧成型是有機(jī)械凸輪控制的，所以送鋼絲的伺服控制與主軸成線性關(guān)系即可，即如上圖所示構(gòu)建線性的凸輪曲線即可。根據(jù)主從之間的此輪比關(guān)系，調(diào)整主從之間的速度比。目前建立的凸輪表格是馬達(dá)的位置增量是馬達(dá)旋轉(zhuǎn)一圈為一個(gè)周期，根據(jù) P5-83 主軸齒輪比設(shè)定M為凸輪軸依P5-84脈波數(shù)，執(zhí)行凸輪曲線的周數(shù)，此參數(shù)伺服運(yùn)轉(zhuǎn)(Servo On)下可調(diào)，P5-84 主軸齒輪比設(shè)定P主軸所送的脈波數(shù)量，齒輪曲線走P5-83趟。構(gòu)建凸輪曲線如圖4所示。

        圖4 凸輪曲線

        3.2 伺服原點(diǎn)控制
        由于主軸在高速旋轉(zhuǎn)的過程，在旋轉(zhuǎn)到某個(gè)角度會(huì)被光電信號(hào)感測(cè)到，此光電信號(hào)做凸輪軸伺服啟動(dòng)的命令。所以凸輪軸的初始位置可以不需要調(diào)整，上電后把當(dāng)前位置當(dāng)做零點(diǎn)。
        3.3 凸輪軸的多種嚙合脫離控制方式
        由于類似這類設(shè)備客戶往往會(huì)有光電信號(hào)做送料長(zhǎng)度的檢測(cè)，即光電信號(hào)有時(shí)，凸輪軸持續(xù)送料；光電信號(hào)沒有時(shí)，凸輪軸停止送料。此種控制方式可以使用臺(tái)達(dá)A2伺服DI信號(hào)控制凸輪的脫離和嚙合。DI功能碼是（0x36）控制凸輪的脫離嚙合，同時(shí)P5-88的參數(shù)設(shè)置為0x1121，即可滿足有否DI信號(hào)的輸入。凸輪軸如圖5所示。

        圖5 凸輪軸示意圖

        此控制方法在機(jī)械控制領(lǐng)域比較常見，但是如果用電氣控制就必須會(huì)使用高速處理的功能，而A2伺服內(nèi)建此功能，能夠充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，取代控制的功能，且加速減速速度平緩（可以通過調(diào)整P1-68,達(dá)到S型曲線控制功能）�？刂菩Ч俺善啡鐖D6和圖7所示。

        圖6 A2伺服控制效果

        圖7  成品展示

        通過前置的控制方法，此方可以實(shí)現(xiàn)凸輪周期性的凸輪，外部的光電信號(hào)的輸入只要給
        出一次上升沿信號(hào)即可啟動(dòng)電子凸輪，從而實(shí)現(xiàn)凸輪周期啟動(dòng)停止的動(dòng)作，此方法可實(shí)現(xiàn)物理DI輸入的控制方法，其中P5-92和P5-89為主軸脈波數(shù)，同時(shí)設(shè)置P5-88為0x4121即可。此后再通過HMI來調(diào)整主軸的速度及從軸相應(yīng)的控制參數(shù)，參數(shù)設(shè)置方便簡(jiǎn)單。圖8為凸輪周期運(yùn)動(dòng)示意圖。

        圖8  凸輪周期運(yùn)動(dòng)示意圖

        4 總結(jié)
        系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制方便，控制效率得到提高，精度提高明顯，笨重的機(jī)械得到改良，送料的成功應(yīng)用為后彈簧成型的控制奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。臺(tái)達(dá)A2伺服在彈簧成型設(shè)備上的成功應(yīng)用，也是其性能及功能的完美體現(xiàn)，得到業(yè)內(nèi)的一致認(rèn)可。