系统概述:
打样切割机是一种CAD/CAM设备,由机械设备和软件系统代替手工,主要应用于服装行业、制鞋行业、箱包行业、包装印刷行业、电子行业、家私行业、广告图标行业等等。目前不仅仅用来设计打样,更广泛应用生产加工设备。
系统原理:
打样切割机多数为横梁移动式四轴控制系统,主体为一水平切割平台,平台两侧安装两条平行直线导轨,横梁通过滑块安装在两条直线导轨上,并可前后移动;横梁上安装平行于横梁方向的直线导轨,机头部分通过该导轨上的滑块固定在横梁上并沿横梁左右移动。机头部分包括丝杆、电机、气缸与各种切割工具。其中X轴控制横梁前后运动,Y轴控制机头左右运动,X、Y轴做平面直线、圆弧插补运动,Z轴做法向跟随带动刀锋旋转,K轴通过丝杆带动工具上下,四轴配合运动完成各种切割要求。
用户使用平面绘图软件(如:Coreldraw,AutoCad或排版平面设计软件等)设计要打样切割的平面矢量图形,并将设计好的图形保存为PLT文件,将此文件通过Ethernet口传送到控制系统中,经过数据分析处理驱动电机带动横梁、机头、工具运动切割出用户所需的样品。其中控制部分的关键是机器的加减速处理,要做到高速平稳,保证切割出来的样品切口光滑无误差。
系统结构示意图
系统配置:
基于和利时专用控制器的打样切割机的典型配置:
1. 和利时的专用控制器
电控系统的核心
2. 人机界面
用于人机交互
3. X轴伺服电机
通过齿轮、同步带拖动横梁运动
4. Y轴伺服电机
通过齿轮、同步带拖动机头运动
5. Z轴伺服电机
通过齿轮、同步带带动机工具旋转
6. K轴伺服电机
通过丝杆带动机工具上下
电控系统配置图
解决方案:
1. 可脱机运行
传统方式:目前国内大多数打样切割机的控制部分都是基于PC总线的方式。
存在问题:这种控制方式,需要为设备提供一台专用工业电脑,在导致辞成本增加的同时,系统的稳定性无法得到保障。
和利时的解决方案:可脱机独立运行,电脑可通过以太网与设备互联。
2.设备运行速度快
传统方式:以降低设备速度为代价,达到切割精度与切口光滑的效果
存大问题:设备运行不流畅,工作效率低,产品缺乏竞争力。
和利时的解决方案:加入强大的预判功能,可根据加工图形的工艺要求结合机械本身的刚性特点,加入大量的前瞻算法以保证最后的运行效果和加工精度,特别对图形复杂、拐点多、速度要求高的切割设备,有很好的效果。
系统评价:
基于和利时公司的打样切割机方案,有效解块了传统方式在打样切割机上系统不稳定,控制精度不高,运行速度慢的问题。