張晉宏

(山西百一機械設(shè)備制造有限公司，山西 太原 030003)

龍門(單臂)刨床為提高工作效率，減少空程時間，這就要求工作臺退刀時高速返回。高速運行換向時必然帶來大的沖程。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定沖程距離不能大于410 mm。超過這一距離，為確保安全，應(yīng)立即使工作臺停止工作。為減少沖程，必然要提高減速和換向強度。這樣，就會聽到減速和換向時強烈的機械撞擊聲。機械傳動裝置的強烈碰撞和沖擊使機械的磨損增大，縮短了機械的使用壽命。如何使龍門刨床工作臺既開得快，又聽不到減速和換向時的機械撞擊聲，這就是軟換向。

1 傳統(tǒng)的發(fā)電機—電動機機組調(diào)速的龍門(單臂)刨床的換向

傳統(tǒng)采用的發(fā)電機—電動機機組進(jìn)行調(diào)速的龍門(單臂)刨床，為了實現(xiàn)高速換向時相對平穩(wěn)，是通過換向時在速度給定回路里串接可調(diào)電位器，減小速度給定來實現(xiàn)的。增大電位器的阻值，則換向平穩(wěn)，越位增大;反之，則越位減小，換向撞擊聲增大。龍門(單臂)刨床工作時，操作工根據(jù)工作臺速度的不同，反復(fù)調(diào)節(jié)電位器手柄，以達(dá)到換向撞擊聲相對小又不至于沖出越位距離。應(yīng)該說，傳統(tǒng)的發(fā)電機—電動機機組調(diào)速的龍門(單臂)刨床沒有軟換向的功能。

2 采用現(xiàn)代直流調(diào)速技術(shù)實現(xiàn)龍門(單臂)刨床軟換向

采用現(xiàn)代可控硅雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行龍門(單臂)刨床工作臺的速度調(diào)節(jié)，可以實現(xiàn)真正意義上的軟換向。筆者在對龍門(單臂)刨床進(jìn)行電氣改造的工程實踐中，采用英國歐陸公司的全數(shù)字直流調(diào)速裝置SSD 590+進(jìn)行工作臺的速度調(diào)節(jié)，實現(xiàn)了工作臺高速平穩(wěn)運行，減速和換向時幾乎聽不到機械撞擊聲。

2.1 動態(tài)控制減速時斜坡減速時間

龍門(單臂)刨床為了實現(xiàn)工作臺高速軟換向，換向前的減速是一個重要的環(huán)節(jié)。斜坡減速時間(ramp decel time)設(shè)置得過大，高速時的減速效果不明顯，工作臺會沖過去;斜坡減速時間設(shè)置的過小，工作臺低速時踏上減速開關(guān)，會產(chǎn)生機械撞擊聲。

利用SSD 590 +調(diào)速系統(tǒng)的功能模塊RAMPS 中的輸出信號RAMPING(斜坡函數(shù)的輸出值與速度給定值兩者差值的絕對值大于可編程閾值RAMPING THRESH 時，RAMPING 置1)來動態(tài)切換斜坡減速時間，即可解決上述矛盾。當(dāng)工作臺低速踏上減速開關(guān)時，RAMPING 為0 狀態(tài)，斜坡減速時間為一較大值;工作臺高速踏上減速開關(guān)，RAMPING 置1，將斜坡減速時間切換為一較小值。這種動態(tài)控制斜坡減速時間的方法能保證工作臺在任何速度下減速時既可有效減速，又不產(chǎn)生機械撞擊聲。相應(yīng)的SSD 590 +編程功能圖如圖1 所示。

相應(yīng)的驅(qū)動參數(shù)設(shè)置為:

VALUE 1［339］=0.50(可根據(jù)調(diào)試情況調(diào)整)

VALUE 2［340］=0.10(可根據(jù)調(diào)試情況調(diào)整)

INPUT SOURCE［364］=113

OUTPUT DEST［365］=392

INPUT SOURCE［390］=339

AUX INPUT SOURCE［394］=340

MODE［393］=0

OUTPUT DEST［391］=3

RAMPING THRESH［286］=30(可根據(jù)調(diào)試情況調(diào)整)

2.2 軟換向

換向信號發(fā)出后，工作臺由于慣性的作用繼續(xù)向原方向運動。為了使工作臺不沖出終端，在換向開始后的一個時段t1內(nèi)，需要相對快地增大反向的速度給定值，即減小斜坡加速時間(ramp accel time)。當(dāng)然，過小的斜坡加速時間會造成機械撞擊聲。t1時段一直要持續(xù)到齒輪脫開。隨后，SSD 590 +恢復(fù)正常的斜坡加速時間。在緊接著開始的一個時段t2內(nèi)，齒輪將開始反向嚙合。為了盡量消除齒輪反向嚙合時由于輪齒間隙造成的輪齒間的強烈碰撞，可以在齒輪轉(zhuǎn)向反向嚙合的這一段很短暫的時間t2里將電流給定極限(main curr.limit)降到很小，使電動機的輸出轉(zhuǎn)矩減小。t2時段一直要持續(xù)到齒輪完全反向嚙合到位。t1時段和t2時段都是要嚴(yán)格控制的。t1時段短了，會使工作臺的沖程增大，甚至沖出終端;t1時段長了，會出現(xiàn)齒輪嚙合的撞擊聲。t2時段短了，也會出現(xiàn)齒輪嚙合的撞擊聲;t2時段長了，會使換向過程不必要地延長。實際調(diào)試時，往往需要在PLC 程序中反復(fù)調(diào)整t1時段和t2時段，才能達(dá)到理想的效果。利用PLC 向SSD 590 +發(fā)出t1時段和t2時段信號，來切換斜坡加速時間和電流給定極限的SSD 590 +的編程功能圖分別如圖2 和圖3 所示。

“生命認(rèn)知”調(diào)查問卷包含前面修訂后的BA量表和PDCA量表，以考察家長的來生觀念和家長對親子談話的自我評估，及其他人口統(tǒng)計學(xué)信息，如兒童的姓名、性別、生日，家長的性別、年齡、學(xué)歷、職業(yè)、宗教信仰等。

相應(yīng)的驅(qū)動參數(shù)設(shè)置為:

VALUE 3［341］=0.50(可根據(jù)調(diào)試情況調(diào)整)

VALUE 4［342］=0.10(可根據(jù)調(diào)試情況調(diào)整)

OUTPUT［102］=397

INPUT SOURCE［395］=341

AUX INPUT SOURCE［399］=342

MODE［398］=0

OUTPUT DEST［396］=2

INPUT 0［564］=120.00(可根據(jù)調(diào)試情況調(diào)整)

INPUT 1［565］=10.00(可根據(jù)調(diào)試情況調(diào)整)

OUTPUT［105］=560

OUTPUT［593］=421

3 結(jié)語

采用現(xiàn)代全數(shù)字的可控硅雙閉環(huán)直流調(diào)速裝置進(jìn)行龍門(單臂)刨床工作臺的速度調(diào)節(jié)，從而實現(xiàn)軟換向，可以使工作臺高速運行時幾乎沒有機械撞擊聲。整個軟換向過程通過自動控制實現(xiàn)，不需要操作工干預(yù)。龍門(單臂)刨床采用軟換向技術(shù)，切削后可以高速返回，顯著減少了空程時間，大大提高了龍門(單臂)刨床的工作效率;消除了機械碰撞和沖擊，減少了減速箱的磨損，顯著延長了機械的使用壽命。

若用交流變頻調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行龍門刨床工作臺的速度調(diào)節(jié)，采用本文闡述的原理來實現(xiàn)軟換向，相信會取得更好的效果。

［1］590+Series DC Digital Drive Product Manual［Z］.2003.

［2］陳伯時.自動控制系統(tǒng)［M］.北京:機械工業(yè)出版社，1980.