一、簡介 海綿切割機，主要目的是在克服現(xiàn)有技術切割海綿要靠手工制作靠模，加工精度差，不能連續(xù)加工，勞動強度大的缺陷，但隨著工控技術及伺服技術的發(fā)展，自動化程度越來越高，海綿切割機的應用越來越廣，其加工技術可用于批量生產(chǎn)以提高生產(chǎn)量，自動化控制以滿足市場對異形海綿的需求。 二、海綿平切機的系統(tǒng)概述 河北省某公司是一家生產(chǎn)海綿的私營企業(yè)，主要是生產(chǎn)海綿和根據(jù)客戶的要求對海綿進行加工，但隨著市場的需求不斷提高，對海綿加工的要求也不斷提高，特別是海綿的異形切割方面更顯得突出，所以該公司自己開發(fā)設計海綿平切機以供他們公司的生產(chǎn)需要，上位機是由石家莊某公司提供的，客戶的伺服電機由我們公司（南京埃斯頓公司）提供，在此介紹一下海綿平切機的一些技術方面的知識和伺服系統(tǒng)在海綿切割機上的應用。 1、海綿平切機的系統(tǒng)配置 （1）WinCNC 數(shù)控電腦； ① 阿爾泰PCI2312 通用IO卡； ② DFJZH 6030 隔離板； （2）X軸伺服驅(qū)動器為EDB-20MS-F13，電機為EMS-20AM22-F13； 額定功率:2.0KW；額定電壓：3相220V；額定轉矩：12.74N.m，額定轉速：1500RPM （3）Z軸伺服驅(qū)動器為EDB-30MS-F19，電機為EMS-20AM22-F19； 額定功率:3.0KW；額定電壓：3相220V；額定轉矩：19.11N.m，額定轉速：1500RPM （4）線刀電機：三相異步電機，同步帶傳動 額定功率:1.1KW,額定電壓:380V,額定轉速:1400RPM （5）X軸和Z軸減速箱：減速比：1：100，主軸轉速：1400RPM 2、機器尺寸說明 （1）機臺尺寸長X寬X高：L1.2MxW3.8MxH2.7M （2）泡綿長X寬X高：L2.5MxW2.2MxH1.25M 3、海綿平切機簡介 海綿平切機，它包括一臺海綿切割主機，另外還有一臺控制主機運動的電腦；我們所說的主機包括一個機身，機身包括一個放置工件的傳送平臺及其機架、一個龍門架及其底座；龍門架包含兩個左右對稱的豎直導軌，在每個豎直導軌上各裝有一個刀輪滑板，刀輪滑板上分別裝有一個可移刀輪；一臺三相異步電機驅(qū)動靠三個固定刀輪和兩個可移刀輪支撐的線刀回轉運動，對海綿進行切割；一臺伺服電機通過減速箱安裝在傳送平臺的機架上，驅(qū)動傳送平臺帶動海綿在水平方向X軸精確移動，另一臺伺服電機通過減速箱安裝在龍門架框架上，驅(qū)動龍門架在豎直方向Z軸上精確移動，在WinCNC數(shù)控軟件的控制下，可以生產(chǎn)出客戶需求的形狀，并且精度和外觀達到很高的水平。 4、海綿切割機的控制系統(tǒng)框圖 5、海綿平切機對我們伺服系統(tǒng)的要求 整個切割工藝對我們的伺服系統(tǒng)主要有三個方面的要求 第一，電機起停要平穩(wěn)，不能抖動，而且升速時間要短；因為在切割啟動時，線刀已進入正常工作狀態(tài)，而X軸電機或Z軸電機出現(xiàn)抖動時，就會導致海綿切割面出現(xiàn)鋸齒狀，整個產(chǎn)品就會降級，這一點可以通過調(diào)節(jié)伺服驅(qū)動器的電機剛性參數(shù)來解決。 第二，電機能在多塵埃、多海綿碎屑、高溫、高濕度的環(huán)境中工作，所以電機具有防塵，耐高溫的特性。 第三，由于機械采用大減速比的減速箱控制，X軸和Z軸的運行速度較低，對伺服電機的慣量要求不是太高； 6、伺服系統(tǒng)的輸入信號接線圖和用戶參數(shù) 海綿平切機在X軸上使用的伺服驅(qū)動器為EDB-20MS-F13，電機為EMS-20AM22-F13，Z軸上使用的伺服驅(qū)動器為EDB-30MS-F19，電機為EMS-20AM22-F19，而且兩個驅(qū)動的接線和參數(shù)設置也相同，見下表： （1） 輸入信號端子接線圖 （2） 參數(shù)設置 7、海綿平切機上位機控制系統(tǒng)特點： （1）上位機的結構：基于PC平臺設計，標準WINDOWS人機界面，操作方便，升級維護簡單。 （2）功能的擴展性：系統(tǒng)結構靈活，可根據(jù)設備具體需求及用戶的要求，進行軟件功能調(diào)整和設定，量身定做，開發(fā)周期短。 （3）圖形化編程：可直接讀取AUTOCAD生成的DXF、PLT文件。 （4）加工路徑優(yōu)化：可根據(jù)DXF文件生成的圖層進行加工路徑優(yōu)先級別的區(qū)分，合理安排加工工藝，節(jié)省加工時間和加工原材料。 （5）標準G代碼：可讀取標準G代碼格式，方便傳統(tǒng)編程習慣；另外可將DXF、PLT圖形轉換成G代碼。 在海綿切割設備上，伺服的各項技術指標遠遠優(yōu)于變頻電機和步進電機，伺服電機在切割時切割出來的產(chǎn)品端面平滑，精度要求達到1mm，而我司伺服系統(tǒng)具有良好的機械響應性、低速穩(wěn)定性、包含機械系統(tǒng)在內(nèi)的最佳狀態(tài)調(diào)整的特點等，所以我司的伺服在海綿平切機上的應用是完全沒有問題。 三、 海綿切割機的市場分析及其應用 海綿切割機數(shù)控系統(tǒng)能完成對各種海綿材料如沙發(fā)坐墊、頭枕、汽車座椅、床墊等異型海綿的高精度切割。 海綿機械有海綿平切機，海綿裁斷機，圓筒式海綿平切機，豎切機，線式型體裁切機，角度斜切機等各種機型。 伺服電機作為一個概念產(chǎn)品在海綿切割機上的應用剛剛開始，目前海綿切割機主流還是采用普通電機、變頻電機和步進電機,一些中高檔機器會采用伺服電機來生產(chǎn)特殊規(guī)格的海綿制品。隨著市場對海綿產(chǎn)品的要求越來越高，異形切割的技術也就發(fā)展起來，因而伺服在這方面的應用也就越來越廣，而整個國內(nèi)市場的需求則更大了，包括新的數(shù)控海綿加工機器的設計生產(chǎn)和老的海綿加工機械的升級換代。另外隨著數(shù)控技術的日新月異，伺服價格的降低，以及伺服技術的越來越成熟，越來越多的海綿機械制造廠家和海綿生產(chǎn)廠家開始選用伺服來進行高精度切割方面的控制和生產(chǎn)，以求節(jié)省成本和提高利潤，加強市場的競爭力和企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展性，可以說我們的伺服在海綿機械上的應用前景是非?？捎^的。