交流伺服系统在高速数字化电阻焊机中的应用

1 典型高速电阻焊机的传动结构

　　高速电阻焊机具有多路复杂的高速动作，同时要求具有精确的相互联动关系，多采用机械传动刚性联接装置来实现。图1是典型电阻焊机传动示意图：由一台主电机（11）通过齿轮变速箱（12）带动多个相关的动作系统。

图1 典型高速电阻焊机的传动结构

　　其中，送罐系统是机器的主运动系统，称焊接节拍运动，其运动速度主要由每分钟所能焊接的罐数决定。通过由齿轮变速箱（12）、蜗杆减速机（2）、万向联轴节（1）、凸轮装置（13）驱动输送链（14）运动，利用输送链条上的钩爪把垂吊于沟槽内的罐筒体送到打罐位置。

　　铜线驱动系统由齿轮变速箱（12）通过无级变速机（4）、蜗杆减速机（5）带动上焊轮（8）及多槽轮（6）驱动铜线作均速运动，铜线的运动速度主要由节拍速度及罐体高度决定。

　　吸推铁系统从齿轮变速箱（12）通过无级变速机及蜗杆减速机（10）带动曲柄滑块机构作吸推铁运动，按照送罐节拍准时地吸取片材并送到成圆机构进行成圆，成圆后的罐筒体置于过渡导块的沟槽内处于垂吊状态。

　　打罐系统由齿轮变速箱（12）通过万向联轴节及凸轮装置（9）带动打罐摆臂（7）完成打罐动作，当送罐机构把罐简体送到指定位置后，打罐摆臂在规定的时间内即把罐简体打进焊接位置。

　　在整个工作过程中吸、推铁、输送链（送罐）、打罐摆臂（打罐）等要求有较精确的协调动作关系，因此机械结构较为复杂，其中无级变速机、万向联轴器和凸轮等由于结构复杂，工件加工困难，而且在使用过程中容易磨损，成为精度下降的主要原因和主要故障源。

　　为了简化凸轮装置、无级变速机和万向联轴器等复杂的机械结构，采用由PLC与交流伺服系统组成的位置伺服同步跟踪控制系统，用电气柔性同步传动代替机械的刚性同步传动，简化系统的传动结构，提高系统的可靠性，从而提高整机的工作性能。