在印刷后道裁單張、帶色標切，金屬加工的開(kāi)卷校平線(xiàn)上有定長(cháng)裁切、瓦楞紙橫切、造紙后道裁切等裁切系統中都會(huì )用到貝加萊ACOPOS伺服驅動(dòng)器的CAM功能，采用伺服裁切的方式被稱(chēng)為電子軸裁切，也叫Cross Cutter。

一、應用方案

    貝加萊裁切方案即可作為主機的一個(gè)獨立單元，例如：在柔版印刷中可以由主控來(lái)控制裁切伺服系統工作，也可以構成一個(gè)獨立的裁切系統，例如，這里，我們可以采用貝加萊PP35作為控制器來(lái)控制一個(gè)伺服驅動(dòng)器進(jìn)行的裁切控制。

二、產(chǎn)品簡(jiǎn)介

    1）PP35是貝加萊提供的一個(gè)非常適合小型機器控制的集成控制器，它有160*80灰度顯示，并且有非常美觀(guān)設計的按鈕可供操作之用，另外，它的背面還有16點(diǎn)DI和16點(diǎn)DO，并且可以通過(guò)CAN總線(xiàn)方式連接伺服驅動(dòng)器、第三方變頻器等，是一個(gè)經(jīng)濟型的緊湊控制方案。

    2）ACOPOS伺服驅動(dòng)器不同于普通伺服驅動(dòng)器的功率放大功能，它是一個(gè)內部集成了很多功能塊可供調用的智能型伺服驅動(dòng)器，例如：電子齒輪、電子凸輪、虛擬主軸等均包含在驅動(dòng)器內。因此，ACOPOS本身就具有很強的運算功能，而PP35需要提供的就是裁切參數，例如：裁切尺寸、裁切速度等，而ACOPOS可以據此自行計算加減速曲線(xiàn)和同步區間等關(guān)鍵運行曲線(xiàn)的計算。

    另外ACOPOS還有兩個(gè)很重要的特點(diǎn)對于裁切非常重要：

    A．掛接異步電機構成異步伺服系統，對于動(dòng)態(tài)響應要求不高的場(chǎng)合，例如瓦楞紙橫切，則可以使用異步電機來(lái)達到系統的柔性和效率，但是，卻可以降低成本。

    B．可掛接多個(gè)編碼器，通常的裁切系統是跟隨外部的一個(gè)速度，而這個(gè)速度由一個(gè)編碼器給出，ACOPOS伺服驅動(dòng)器支持最大三個(gè)編碼器輸入，并且可支持增量式、旋轉編碼器、絕對式編碼器等。

    這兩個(gè)特點(diǎn)使得ACOPOS伺服驅動(dòng)器具有了很大的適應范圍。

三、裁切方案描述

    1.定義：裁切長(cháng)度為L(cháng),刀輥周長(cháng)為C，裁切線(xiàn)速度V

    2.速度同步：通常為了保證裁切的精度，在刀尖與裁切的紙張進(jìn)行接觸時(shí)，必須保證刀尖的線(xiàn)速度與紙的線(xiàn)速度一致，才不會(huì )因為速度差而造成對裁切品的搓拉錯位造成誤差。

    3.編碼器輸入：線(xiàn)速度測量的編碼器可以直接接入到ACOPOS的第二個(gè)編碼器模塊，與伺服電機的編碼器在驅動(dòng)器內部進(jìn)行直接比較，由于是在驅動(dòng)器內直接比較，因此系統的響應速度非?？?。

    4.電子凸輪曲線(xiàn)CAM
 

    如圖所示，在刀輥的周長(cháng)上被劃分為同步區域和非同步區域，設置了同步起始位置、切割位置、同步結束位置、參考點(diǎn)位置、加速位置，這些都是根據線(xiàn)速度V和裁減長(cháng)度L、刀輥周長(cháng)C等由系統自動(dòng)計算的結果。

    ACOPOS 的CAM支持高達6階的曲線(xiàn)描繪能力，使得系統曲線(xiàn)光滑平穩，無(wú)沖擊，保障了裁切的精度和機械系統的最小沖擊。

    5.裁切工況

    a)當L=C時(shí)，則系統按照勻速加工，可以理解為電子凸輪曲線(xiàn)的階次為0

    b)當L>C時(shí)，則在裁切完成后，刀輥減速運行等待第二次裁切；

    c)當L<C時(shí)，則裁切完成后，刀輥加速運行等待第二次裁切；
 

    應用效果：在瓦楞紙橫切中可以達到220m/min的裁切速度，裁切精度達到+/-0.5mm，而在印后裁切中精度可以達到+/-0.15mm，在鋼板定長(cháng)切中也可以達到+/-0.2mm的精度，速度則根據客戶(hù)應用情況而不同，衡量裁切系統速度的指標主要集中在對最小裁切尺寸的裁切速度上，而在這個(gè)方面ACOPOS的表現也是非常優(yōu)秀。

四、方案優(yōu)點(diǎn)

    這種方案的優(yōu)點(diǎn)在于：

    1. 降低成本：雖然增加了伺服系統的成本，但是，傳統的機械裁切方式是采用與裁切尺寸相同的裁切刀輥來(lái)實(shí)現的，對于裁切尺寸變化不大的加工而言，這并不會(huì )增加太多成本，但是，對于裁切尺寸變化比較大，則需要儲備很多刀輥， 而采用伺服方式則只需要一個(gè)刀輥，這樣就降低了刀輥的成本。

    2. 生產(chǎn)柔性：通過(guò)設定裁切尺寸，系統自動(dòng)計算運動(dòng)曲線(xiàn)，從而實(shí)現一個(gè)刀輥對不同尺寸的裁切，而無(wú)須更換刀輥，系統的生產(chǎn)柔性-即適應的裁切范圍被擴大了。

    3. 生產(chǎn)速度：生產(chǎn)速度不僅包含伺服可以更高的速度來(lái)裁切，而且也包括對訂單切換而造成的換裝時(shí)間的降低。

    4. 由于貝加萊ACOPOS伺服驅動(dòng)器采用了電流前饋技術(shù)使得在裁切之前已經(jīng)能夠給出電流值，使得PID計算能夠快速的達到穩定狀態(tài)，不僅精度得到保障，而且也降低了機械沖擊。

    5. ACOPOS支持多編碼器及異步伺服系統，適應的應用范圍光。

五、CAM應用擴展

    除了如上所介紹的應用外，ACOPOS的CAM功能也可以擴展到更多的應用領(lǐng)域及應用狀況，例如：園壓圓模切、圓壓圓燙金系統的動(dòng)作也是需要一個(gè)同步區域進(jìn)行模切、燙金。不干膠標簽印刷的同步控制等諸多應用中，也會(huì )使用到電子凸輪CAM功能。

    在紡織機械中電子凸輪細紗機、包裝機械的連續灌裝動(dòng)作、立式包裝的橫切熱封動(dòng)作、金屬加工中的彈簧變徑加工、剪板折彎等中都會(huì )使用到CAM功能。

    貝加萊（B&R）工業(yè)自動(dòng)化是一家專(zhuān)業(yè)致力于創(chuàng )新自動(dòng)化前沿技術(shù)的全球性領(lǐng)導廠(chǎng)商，總部位于奧地利，目前已在全球55個(gè)國家設立了分支機構，擁有145個(gè)辦事處?！巴昝雷詣?dòng)化”與“您的全球自動(dòng)化合作伙伴”是貝加萊工業(yè)自動(dòng)化的使命與追求。

    1996年8月，貝加萊工業(yè)自動(dòng)化（上海）有限公司正式落戶(hù)中國上海，本地化的銷(xiāo)售與精湛的技術(shù)隊伍為中國客戶(hù)帶來(lái)更迅捷的服務(wù)響應。十幾年來(lái)，貝加萊（中國）一直專(zhuān)注于為國內用戶(hù)提供高品質(zhì)的自動(dòng)化全線(xiàn)產(chǎn)品和優(yōu)秀的技術(shù)解決方案。如今，貝加萊的產(chǎn)品和方案已廣泛應用于機械自動(dòng)化領(lǐng)域，如包裝、印刷、塑料、紡織、食品飲料、機床、半導體、制藥等行業(yè)；以及過(guò)程自動(dòng)化領(lǐng)域，如電力、冶金、市政、交通、石油、化工和水泥等行業(yè)。目前，貝加萊（中國）已成立了北京、廣州、濟南、西安、成都和沈陽(yáng)辦事處，上海和西安建立了完備的技術(shù)培訓中心，以及分布在全國的大學(xué)聯(lián)合實(shí)驗室。

    參考網(wǎng)站：www.br-automation.cn

作者信息：

    宋華振   貝加萊工業(yè)自動(dòng)化（上海）有限公司