摘  要：市场对砖块的精度和效率要求越来越高，切条机也从原来的通过气缸夹紧泥条进行同步的方式，改变为应用伺服凸轮功能带追剪机构进行剪切。机构使用曲柄滑块结构，普通追剪飞剪曲线难以精准同步。英威腾使用DA200伺服内置电子凸轮功能，解决了精准同步的问题，使切条精度和效率得到明显提升。

关键词：凸轮 砖块切条机 DA200伺服

一、引言

切条机是是一种用于定长切割的设备。切条机老旧机型采用气缸压合在泥条上的方式，带动切刀与泥条同步进行分切。这种方式使得泥条会有压痕，且由于气缸动作的偏差，切条误差大于5mm以上。

随着自动控制技术不断的提高，运动控制系统愈加成熟，定长裁切设备从传统的停剪，逐渐发展到飞追剪，锯或刀追踪物料达到同步后剪切，极大提高了工作效率。同时由于飞追剪的同步切割性，相对而言可以减小电机功率，在成本上有较好的控制。英威腾所提供的砖块切条机控制系统及方法，能适应精准、快速、同步切割要求，明显提高切割效率和品质，降低企业营运成本。

二、项目方案

本项目客户是专业的极具规模的砖块切条机制造商，原有装备以机械凸轮方式进行分切，普通追剪曲线难以精准同步，相对误差偏大，有压痕，效率低。

英威腾深挖行业需求，深入研究工艺流程，推出了以英威腾控制器+伺服+触摸屏为核心的新型砖块切条机控制系统应用方案。核心电气部件全套采用英威腾产品，性能稳定可靠，产品维护方便。该方案控制层采用英威腾IVC1作为系统核心控制器，对追剪、切刀要求工艺环节使用DA200-E伺服电机驱动，伺服与控制器采用Modbus总线通讯连接。

DA200伺服内置电子凸轮功能，用电气的方式模拟机械凸轮做曲线运动。英威腾使用DA200电子凸轮功能替代机械凸轮，简单设定就可根据需求轻松更改加工轨迹，追随性更好，灵活性更强。并且客户不再需要繁琐的更改机械凸轮，减少机械成本和磨损，减少了后期维护，具有更高的效率和稳定性。

DA200伺服ServoPlorer软件支持凸轮规划与设定功能，可以轻松改变凸轮曲线，曲线两点间完成自动平滑差补，凸轮轮廓可达3600点，设备运转更平顺，适用于飞剪、追剪及其他主从应用的场合。

通过本方案，客户减小机械投入，达到免更换凸轮，免维护的目的，使用excel制作对应曲柄滑块结构的凸轮曲线得到同速的同步区，实现了同步切刀机构和泥条的追剪功能，明显提高了精度和速度，速度达到50m/min，精度达到+1mm。

三、 砖块切条机的电气传动系统特点

砖块切条机主传动部分为曲柄滑块机构，由带电子凸轮功能的伺服系统带动L1曲柄360度转动，通过L2连杆机构带动滑块（工作台）左右位移，其移动速度及位移变化随着码坯机主轴速度实时改变且非线性动作，当进入同步区输出啮合区域中伺服给PLC电位信号，PLC输出定长脉冲控制切刀伺服移动实现砖块切割，伺服控制偏执式曲柄滑块机构原理如下图所示：

伺服电子凸轮需满足如下要求:

1、切刀机构在同步区和进料泥条同速；

2、在进料泥条最高速40米/分的速度下伺服运行不超过最高速2500转/分；

3、切的泥条长度可设置。

分析计算曲杠滑块结构转动轴与滑块的位置关系,列出相应方程式,由excel计算凸轮曲线得下图曲线:

设备实物如下图:

四、系统控制实现

4.1 系统拓扑图

4.2 砖块切条机电气配置

4.3 伺服参数设置

电子凸轮伺服部分关键参数见下表。

电子凸轮使用ServoPlorer V4.18软件导入，步骤简单，易用性强，具体操作如下：打开软件-工具-电子凸轮-三次样条-下一步-从文件导入数据-选择电子凸轮表-下载数据到驱动器-完成。下载完电子凸轮曲线、伺服参数、PLC程序和触摸屏程序后开始系统调试。

1. 触摸屏中通过输入出界面测试I/O点接线正确。

2. 点动运行伺服测试伺服接线正确.

3. 自动运行程序.

五、结束语

该台设备使用英威腾DA200-E伺服电子凸轮功能后，切条精度高，现场测试达到稳定1mm精度。切刀机构同步区范围大，切刀轴速度要求降低，最大运行速度提高，支持最高50m/min来料速度。电子凸轮曲线平滑,实际运行机械抖动微小。英威腾DA200-E砖块切条机方案帮助客户实现了设备的升级改造，显著提升切刀精度和生产速度，具有更高的效率和稳定性，使设备运转更顺畅，柔性生产更灵活。

参考文献

[1] 《DA200交流伺服驱动器电子凸轮系统技术指南》深圳市英威腾电气股份有限公司

[2] 《DA200高性能通用交流伺服驱动器_V2.2》上海英威腾工业技术有限公司