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安迪伺服驅(qū)動(dòng)器在炮彈引信機(jī)上的應(yīng)用
摘 要：本文主要介紹大連安迪伺服驅(qū)動(dòng)器在炮彈引信測(cè)試機(jī)上的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞：安迪伺服 轉(zhuǎn)矩限制 結(jié)合 分解 炮彈引信測(cè)試
一、引言
炮彈引信測(cè)試機(jī)是用于軍工企業(yè)測(cè)試炮彈引信是否正常的的專用設(shè)備。由于炮彈的特殊性，在炮彈庫(kù)存時(shí)間較長(zhǎng)的情況下，需要定期的檢查器引信的安全狀況，由于其易爆特性，檢測(cè)時(shí)需要具有安全、有效的測(cè)試設(shè)備，基于安全、有效、高效、操作簡(jiǎn)便的考慮，我們?yōu)榭蛻舨捎糜|摸屏+PLC作為控制系統(tǒng)，安迪同步伺服ADSD-S系列作為驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，來(lái)對(duì)炮彈的引信進(jìn)行測(cè)試。該測(cè)試設(shè)備經(jīng)過(guò)用戶的使用，達(dá)到了客戶滿意的預(yù)期效果。
圖一外觀結(jié)構(gòu)
二、 控制原理
炮彈引信測(cè)試機(jī)是將各型號(hào)的引信擰進(jìn)（結(jié)合）或擰出（分解）炮彈頭的設(shè)備，要求使用安全，操作簡(jiǎn)單。由于炮彈型號(hào)種類繁多，炮彈的長(zhǎng)短、螺紋的螺距和長(zhǎng)度、旋開(kāi)方向都不相同，這就要求在更換不同規(guī)格的炮彈時(shí)能夠操作簡(jiǎn)單，易于掌握，為此我們次用PLC+觸摸屏作為主控系統(tǒng)，安迪交流伺服系統(tǒng)作為驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，這樣可以通過(guò)炮彈的種類在觸摸屏設(shè)置不同尺寸炮彈進(jìn)給距離，分解或結(jié)合的速度等，簡(jiǎn)化了操作者的工作，使用簡(jiǎn)便，另外結(jié)合壓力傳感器，應(yīng)用安迪伺服的轉(zhuǎn)矩限制功能來(lái)保證在不損壞炮彈的情況下進(jìn)行炮彈引信的擰進(jìn)和擰出，來(lái)進(jìn)行測(cè)試。外形結(jié)構(gòu)如圖一所示：
1、操作面板設(shè)置：
在操作面板上裝有手動(dòng)/自動(dòng)、分解/結(jié)合、左旋/右旋、循環(huán)啟動(dòng)等按鈕。在觸摸屏中可設(shè)定一系列參數(shù) （見(jiàn)圖二）
圖二 觸摸屏設(shè)置參數(shù)
2、動(dòng)作設(shè)計(jì)
根據(jù)觸摸屏參數(shù)的設(shè)置，由PLC發(fā)脈沖控制伺服驅(qū)動(dòng)器帶動(dòng)伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)，在炮彈行進(jìn)路徑的上方裝有壓力傳感器，當(dāng)炮彈上升頂?shù)綁毫鞲衅骱螅瑝毫鞲衅鞣祷?-20mA電流信號(hào)給PLC的A/D轉(zhuǎn)換模塊，信號(hào)達(dá)到設(shè)定壓力時(shí)開(kāi)始分解或結(jié)合動(dòng)作，Z軸旋轉(zhuǎn)。同時(shí)Z軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器輸出脈沖反饋到PLC中進(jìn)行高速計(jì)數(shù)，當(dāng)脈沖數(shù)達(dá)到設(shè)定后停止旋轉(zhuǎn)，X軸回到原點(diǎn)。
圖三工作機(jī)構(gòu)
具體流程圖如下：
三、 設(shè)備選型
伺服驅(qū)動(dòng)器
安迪 ADSD-S23-0.75K（2臺(tái)）
伺服電機(jī)
安迪 ADSM-S130-040M25（2臺(tái)）
PLC
臺(tái)達(dá) EH2系列plc+A/D模塊
觸摸屏
臺(tái)達(dá) DOP-B05S100
Z軸傳動(dòng)設(shè)備
渦輪蝸桿傳動(dòng)比100:1
X軸傳動(dòng)設(shè)備
絲杠螺距4mm，傳動(dòng)比1:1
四、伺服系統(tǒng)簡(jiǎn)介
本機(jī)采用的伺服系統(tǒng)為大連安迪數(shù)控技術(shù)有限公司的ADSD-S系列，驅(qū)動(dòng)單元采用美國(guó)TI公司最新數(shù)字信號(hào)處理器DSP為核心，選用三菱公司工業(yè)級(jí)智能功率模塊（IPM），而且所選IPM的容量比標(biāo)定相同功率的其它國(guó)內(nèi)伺服產(chǎn)品要大一個(gè)等級(jí)，因而具有過(guò)載能力強(qiáng)、抗負(fù)載擾動(dòng)能力強(qiáng)、起動(dòng)力矩大、動(dòng)態(tài)相應(yīng)速度高等特點(diǎn)；支持多種通訊方式。驅(qū)動(dòng)器將位置控制、速度控制、轉(zhuǎn)矩控制這三種控制方式合為一體，并且可以進(jìn)行各控制模式的動(dòng)態(tài)切換，使用更加靈活柔性；具備過(guò)速保護(hù)、過(guò)流、過(guò)載、過(guò)熱、主電源過(guò)壓欠壓、編碼器異常、通訊錯(cuò)誤、PID反饋信號(hào)異常等多種保護(hù)及異常顯示，使控制過(guò)程一目了然。電機(jī)為三相永磁同步伺服電機(jī)，具有三倍過(guò)載能力，3000RPM的額定轉(zhuǎn)速，2500線的編碼器分辨率。
在該設(shè)備中就使用了安迪伺服驅(qū)動(dòng)器的轉(zhuǎn)矩限制和脈沖清除的功能，完成了設(shè)備要求的結(jié)合力矩可調(diào)、不能出現(xiàn)螺紋劃絲的功能，達(dá)到了安全的性能要求。
五、伺服驅(qū)動(dòng)器參數(shù)設(shè)置
參數(shù)
設(shè)置值
B00 （脈沖形式）
2（AB相）
B01（控制方式）
2（位置方式）
B13（位置濾波）
20
H01（正向轉(zhuǎn)矩限制）
0800
H02（方向轉(zhuǎn)矩限制）
F800
H20（輸出點(diǎn)定義）
0004（轉(zhuǎn)矩限制輸出）
六、接線方式
VUWFGTRL1L2L4N4GRD
圖四驅(qū)動(dòng)器輸入輸出接線
七、總結(jié)
引信測(cè)試機(jī)是安迪伺服驅(qū)動(dòng)器在軍事領(lǐng)域上有一個(gè)新的應(yīng)用，它充分利用了安迪伺服驅(qū)動(dòng)器定位準(zhǔn)確靈活、轉(zhuǎn)矩穩(wěn)定可調(diào)，并且在位置控制方式也可利用轉(zhuǎn)矩限制輸出來(lái)實(shí)現(xiàn)動(dòng)作要求的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了彈頭引信裝配的自動(dòng)化，在很大程度上節(jié)約人力成本、時(shí)間成本，同時(shí)使操作者的人身安全得到保障。
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