1．引言
　　近年來，交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的應(yīng)用越來越廣泛。交流伺服系統(tǒng)的性能日漸提高，價(jià)格日趨合理。得益于伺服技術(shù)的應(yīng)用，彈簧制造機(jī)械（以下簡(jiǎn)稱彈簧機(jī)）由過去的步進(jìn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)改進(jìn)為伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，生產(chǎn)速度得到提高，制造出來的彈簧性能有很大的改善。而且設(shè)備安裝維護(hù)極為方便。
2．彈簧機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
彈簧機(jī)系統(tǒng)由上位機(jī)、伺服驅(qū)動(dòng)器和伺服電機(jī)、機(jī)械結(jié)構(gòu)部件四部分組成。上位機(jī)提供操作界面以讓用戶根據(jù)所需要生產(chǎn)的彈簧要求設(shè)置的工藝過程參數(shù)，再根據(jù)這些參數(shù)以脈沖的形式向伺服驅(qū)動(dòng)器發(fā)出運(yùn)動(dòng)控制指令，伺服電機(jī)在伺服驅(qū)動(dòng)器的控制驅(qū)動(dòng)下帶動(dòng)負(fù)載開始工作。彈簧是在伺服驅(qū)動(dòng)和機(jī)械部件的共同作用下成形的，電氣部分由凸輪軸、送線軸、卷芯軸三部分組成，凸輪軸負(fù)責(zé)切斷刀具的移動(dòng)，送線軸負(fù)責(zé)彈簧鋼絲的移動(dòng)。主要機(jī)械部件圖(卷心軸沒裝上)如圖1所示。

彈簧成形工藝基本過程描述如下：運(yùn)行前凸輪軸先歸零，凸輪軸在機(jī)械凸輪的作用下帶動(dòng)刀具提刀，凸輪軸在單步設(shè)置的起始角度至結(jié)束角度這段時(shí)間內(nèi)，送線軸根據(jù)設(shè)置的單步送線值送線，彈簧鋼絲在送線壓輪的擠壓和其中一刀具頂端細(xì)溝槽的導(dǎo)引及另一刀具頂端斜披面導(dǎo)引的共同作用下，鋼絲向前卷曲成形，送線長(zhǎng)度達(dá)到設(shè)定值后凸輪軸在機(jī)械凸輪的作用下帶動(dòng)刀具落刀切斷鋼絲便生產(chǎn)出了一個(gè)彈簧，接著再進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)工作周期，這樣錐形彈簧便一個(gè)接一個(gè)生產(chǎn)出來。
生產(chǎn)工藝要求：批量生產(chǎn)時(shí)，彈簧長(zhǎng)度誤差≤0.1mm，彈簧間距誤差≤0.05mm，且能連續(xù)生產(chǎn)，中途不能出現(xiàn)丟步現(xiàn)象等。這就對(duì)伺服的定位精度，響應(yīng)時(shí)間有較高的要求，同時(shí)也要求送線軸伺服啟停要迅速，停止時(shí)不能有抖動(dòng)。
3．應(yīng)用及調(diào)試
惠州某機(jī)械廠生產(chǎn)數(shù)字彈簧機(jī)設(shè)備，為了提高設(shè)備的生產(chǎn)速度，與我司合作，采用艾威圖交流伺服驅(qū)動(dòng)器及其伺服電機(jī)。彈簧機(jī)充分結(jié)合了艾威圖伺服驅(qū)動(dòng)器的響應(yīng)快、定位精確，運(yùn)行平穩(wěn)及電機(jī)運(yùn)行聲音小等優(yōu)點(diǎn)，從而很好滿足客戶對(duì)彈簧機(jī)的要求，使客戶達(dá)到最大滿意度。
根據(jù)彈簧機(jī)所需的轉(zhuǎn)距和速度，專業(yè)技術(shù)人員為其選用了兩臺(tái)型號(hào)90SD02430E的伺服電機(jī)和兩臺(tái)型號(hào)EVD-WS08HB的伺服驅(qū)動(dòng)器。按說明書正確接線，并設(shè)置好電機(jī)所對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)代碼。為了測(cè)試連線是否存在故障，首先進(jìn)入測(cè)試模式運(yùn)行。艾威圖伺服驅(qū)動(dòng)器提供了試運(yùn)行模式。經(jīng)過短暫的試運(yùn)行后，確認(rèn)機(jī)械連接和電氣連接正常。接著下一步將連接上位機(jī)運(yùn)行?！?BR>當(dāng)以120工件/分鐘的速度運(yùn)行時(shí)，彈簧機(jī)運(yùn)行正常。繼續(xù)增加加工速度，當(dāng)加工速度達(dá)到370工件/分鐘時(shí)，出現(xiàn)倒線的現(xiàn)象，即轉(zhuǎn)子位置超過了停止位置，然后向后退回，這是由于驅(qū)動(dòng)器剛性不夠，需要調(diào)節(jié)送線軸伺服驅(qū)動(dòng)器參數(shù)，改善性能。對(duì)系統(tǒng)性能影響較大的幾個(gè)參數(shù)為位置比例增益、速度積分時(shí)間常數(shù)、位置比例增益。
（1）[速度比例增益]（參數(shù)PA5）的設(shè)定值，在不發(fā)生振蕩的條件下，盡量設(shè)定得較大。設(shè)定值越大，剛性越強(qiáng)，但是設(shè)定過大，可能會(huì)產(chǎn)生振蕩。一般情況下，負(fù)載慣量越大，[速度比例增益]的設(shè)定值應(yīng)越大。
（2）[速度積分時(shí)間常數(shù)]（參數(shù)PA6）的設(shè)定值，根據(jù)給定的條件，盡量設(shè)置得較大。[速度積分時(shí)間常數(shù)]設(shè)定的太大時(shí)，響應(yīng)速度將會(huì)提高，但是容易產(chǎn)生振蕩。所以在不發(fā)生振蕩的條件下，盡量設(shè)置的較大。[速度積分時(shí)間常數(shù)]設(shè)定的太大時(shí)，在負(fù)載變動(dòng)的時(shí)候，速度將變動(dòng)較大。一般情況下，負(fù)載慣量越大，[速度積分時(shí)間常數(shù)]的設(shè)定值應(yīng)越小。
（3）[位置比例增益]（參數(shù)PA9）的設(shè)定值，在穩(wěn)定范圍內(nèi)，盡量設(shè)置得較大。[位置比例增益]設(shè)置得太大時(shí)，位置指令的跟蹤特性好，滯后誤差小，但是在停止定位時(shí)，容易產(chǎn)生振蕩。
（4）如果要求位置跟蹤特性特別高時(shí)，可以增加[位置前饋增益]（參數(shù)PA10）設(shè)定值。但如果太大，會(huì)引起超調(diào)。
根據(jù)以上調(diào)節(jié)規(guī)律，將速度比例增益從40增大到80，問題解決，一直到500工件/分鐘的加工速度，沒有出現(xiàn)倒線的現(xiàn)象。
4、結(jié)語
艾威圖伺服驅(qū)動(dòng)器及配套電機(jī)應(yīng)用于彈簧機(jī)上，設(shè)備所生產(chǎn)出來的彈簧完全符合要求，生產(chǎn)速度最快可達(dá)500個(gè)/分鐘，且已經(jīng)連續(xù)無故障運(yùn)行了3個(gè)月，深得用戶肯定。之前該廠家采用的是日本某知名品牌伺服，但成本較高，如今國產(chǎn)伺服品牌正在悄然興起，我司伺服驅(qū)動(dòng)器應(yīng)用于彈簧機(jī)上性能已達(dá)到日本品牌水準(zhǔn)，處于國內(nèi)領(lǐng)先水平。