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台达A2伺服在大幅面激光切割机上应用
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台达A2伺服在大幅面激光切割机上应用
伺服数控产品处应用工程师 张广伟
关键词：
龙门结构、大幅面、高解析智能伺服、双伺服同驱、第二编码器反馈
引言
今天， CN技术和激光加工切割新技术已经广泛应用于金属，皮革，广告雕刻等切割加工领域。与传统的切割加工方法相比,借助于CAM技术，CNC激光切割机可以灵活的加工出工件，切割速度更快，，一般的激光切割机的幅面只能维持在2mX3m的有效工作范围.，要突破这一范围，两个方向的机械丝杆将会很长，直径相对较粗，这样无疑降低了机械刚性，很容易产生共振。而且为了克服丝杆直径增加的转动惯量，伺服马达的电机转矩以及惯量都要相应的加大，同时为了保证精度，，幅面跨度可能达到3mx5m有效的加工行程，使用了安装在床身侧面的导轨设计，激光头纵向位移轴就可以方便的以门字形结构跨坐在横向位移导轨上，同时位移由横向两个伺服马达同步位移驱动两根丝杆来完成横向位移，如下图所示，这样负载的重量就有2边导轨和丝杆分开来承受，就可以很好的解决大幅面机械，幅面过大,机械刚性不足的问题。
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解决了机械上的问题,那怎么样才能很好的驱动电机使两边的伺服马达能够保持高精度的位置同步呢？本文就以龙门激光切割机为案例，详述了如何利用台达A2伺服独有的龙门同驱功能，仅以一路脉冲命令作为命令来源，即可实现两个伺服马达之间的高精度同步控制方案。
台达高精度龙门同驱方案
传统的龙门同驱电机控制，往往借助于上位控制器单元来协调，如果上位控制器是脉冲机型的，就只能通过伺服轴COPY功能来实现，或者上位控制器是电压命令型CNC，CNC输出两路模拟量电压，同时将两颗同步伺服的编码器信号反馈到位置环，同时两直线轴之间实现插补同步运动和半闭环控制。但是,无论是以上何种方式,都需要上位控制器的配合，
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相比，新的A2控制方式,无需修改上位控制器的硬件接口设置和参数设计，只需要改变上位控制器和A2伺服接线，以及设定相应的参数既可以实现双伺服同驱功能,这是A2伺服运动控制的一大特色功能.
龙门同驱的控制架构和具体接线
控制器选型
龙门同驱必须使用ASDA-A2-M/U/L型驱动器，驱动器必须具有CN5接口，因为这一个接口可以支持A2驱动器接受除自身编码器反馈之外的来自于另外一颗伺服的第二路编码器反馈。
上位控制器
控制器架构
轴① 轴②
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上位控制器给轴①的伺服DI/DO信号
上位控制器给轴②的伺服DI/DO信号
上位控制器给两轴的一路脉冲命令信号
轴① PG信号输出给轴②的CN5信号
轴② PG信号输出给轴①的CN5信号
具体接线如下，以轴①伺服为例
 
上位控制器信号
Y1 CN1