高速數(shù)字化電阻焊機(jī)中交流伺服系統(tǒng)的應(yīng)用

　　1 典型高速電阻焊機(jī)的傳動結(jié)構(gòu)

　　高速電阻焊機(jī)具有多路復(fù)雜的高速動作，同時要求具有精確的相互聯(lián)動關(guān)系，多采用機(jī)械傳動剛性聯(lián)接裝置來實現(xiàn)。圖1是典型電阻焊機(jī)傳動示意圖：由一臺主電機(jī)(11)通過齒輪變速箱(12)帶動多個相關(guān)的動作系統(tǒng)。[1]

　　其中，送罐系統(tǒng)是機(jī)器的主運(yùn)動系統(tǒng)，稱焊接節(jié)拍運(yùn)動，其運(yùn)動速度主要由每分鐘所能焊接的罐數(shù)決定。通過由齒輪變速箱(12)、蝸桿減速機(jī)(2)、萬向聯(lián)軸節(jié)(1)、凸輪裝置(13)驅(qū)動輸送鏈(14)運(yùn)動，利用輸送鏈條上的鉤爪把垂吊于溝槽內(nèi)的罐筒體送到打罐位置。

　　銅線驅(qū)動系統(tǒng)由齒輪變速箱(12)通過無級變速機(jī)(4)、蝸桿減速機(jī)(5)帶動上焊輪(8)及多槽輪(6)驅(qū)動銅線作均速運(yùn)動，銅線的運(yùn)動速度主要由節(jié)拍速度及罐體高度決定。

　　吸推鐵系統(tǒng)從齒輪變速箱(12)通過無級變速機(jī)及蝸桿減速機(jī)(1O)帶動曲柄滑塊機(jī)構(gòu)作吸推鐵運(yùn)動，按照送罐節(jié)拍準(zhǔn)時地吸取片材并送到成圓機(jī)構(gòu)進(jìn)行成圓，成圓后的罐筒體置于過渡導(dǎo)塊的溝槽內(nèi)處于垂吊狀態(tài)。

　　打罐系統(tǒng)由齒輪變速箱(12)通過萬向聯(lián)軸節(jié)及凸輪裝置(9)帶動打罐擺臂(7)完成打罐動作，當(dāng)送罐機(jī)構(gòu)把罐簡體送到指定位置后，打罐擺臂在規(guī)定的時間內(nèi)即把罐簡體打進(jìn)焊接位置。

　　在整個工作過程中吸、推鐵、輸送鏈(送罐)、打罐擺臂(打罐)等要求有較精確的協(xié)調(diào)動作關(guān)系，因此機(jī)械結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，其中無級變速機(jī)、萬向聯(lián)軸器和凸輪等由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工件加工困難，而且在使用過程中容易磨損，成為精度下降的主要原因和主要故障源。

　　為了簡化凸輪裝置、無級變速機(jī)和萬向聯(lián)軸器等復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)，采用由PLC與交流伺服系統(tǒng)組成的位置伺服同步跟蹤控制系統(tǒng)，用電氣柔性同步傳動代替機(jī)械的剛性同步傳動，簡化系統(tǒng)的傳動結(jié)構(gòu)，提高系統(tǒng)的可靠性，從而提高整機(jī)的工作性能。[2]

　　2 控制系統(tǒng)的組成

　　通過PLC與交流伺服系統(tǒng)組成的位置伺服同步跟蹤控制系統(tǒng)控制電阻焊機(jī)的原理圖如圖2所示，所有的伺服電機(jī)都選用帶減速機(jī)的伺服電機(jī)。M1是驅(qū)動送罐系統(tǒng)輸送鏈的伺服電機(jī)，利用輸送鏈條上的陶制鉤爪將垂吊于過渡溝槽的簡體準(zhǔn)確地送至打罐位置，實現(xiàn)送罐功能。M1作為系統(tǒng)的主運(yùn)動，其運(yùn)動速度主要由焊接速度決定，并由PLC通過422總線提供運(yùn)行速度的設(shè)定值，M1運(yùn)行在速度控制模式。