摘  要：介紹了台達A係列伺服控製器在MEM300快速成形機上的應用
，MEM300快速成形機的工藝特點和台達伺服參數手動調整和自動調整的使用。

關鍵詞：快速成形  台達伺服

90年代開始，市場環境發生了巨大的變化。消費者的需求更加的個性化和多樣化；zhizaoshangmenbudanyaokuaisudeshejichufuherenmenxiaofeiyaoqiudechanpin
，haiyaohenkuaideshengchanzhizaochulai。yinci

，yigexinxingdekuaisuchengxingjishuzhubudexingchengbingdeyikuaisudefazhan。taidasifuliyongtadegaoxingnenghekuaisujingquededingweidenggongneng，zaikuaisuchengxingjideX軸和Y軸的快速定位中得以應用和發展。

快速成形技術（快速原形技術，簡稱RP）是是九十年代發展起來的一項先進製造技術，RP是為製造業企業新產品開發服務的一項關鍵共性技術, 對促進企業產品創新、縮短新產品開發周期、提ti高gao產chan品pin競jing爭zheng力li有you積ji極ji的de推tui動dong作zuo用yong。自zi該gai技ji術shu問wen世shi以yi來lai，已yi經jing在zai發fa達da國guo家jia的de製zhi造zao業ye中zhong得de到dao了le廣guang泛fan應ying用yong
，並bing由you此ci產chan生sheng一yi個ge新xin興xing的de技ji術shu領ling域yu。
快速成形技術基於計算機輔助設計及製造技術
、逆向工程技術
、分層製造技術、材料去除成型、材料增加成形技術的集成；快速成形其基本過程是：首先設計出所需零件的計算機三維模型（數字模型、CAD模型），然後根據工藝要求，按照一定的規律將該模型離散為一係列有序的單元，通常在Z向將其按一定厚度進行離散（習慣稱為分層），把原來的三維CAD模型變成一係列的層片；再根據每個層片的輪廓信息
，輸入加工參數，自動生成數控代碼
；最後由成形係統成形一係列層片並自動將它們聯接起來
，得到一個三維物理實體。快速成型的工作流程如圖1示。

圖1快速成型的工作流程

 

（1）簡要原理。MEM300快速成形機是通過CARK係統軟件生成的STL格式的文件，轉換的加工代碼傳遞給PMAC控製卡（美國Delta Tau公司運動控製卡），由PMAC控製卡發出兩路5V的開集極的脈衝信號給X
、Y軸台達伺服控製器，台達伺服控製伺服電機，伺服電機通過精密滾珠絲杠帶動擠壓噴射噴頭實現堆積三維物理實體的過程。

（2）MEM300快速成形機的特點。設備是以數控機床原理設計，剛性好
，運行平穩
；X、Y軸采用台達A係列伺服電機驅動
，精密滾珠絲杠傳動
，精密滾珠直線導軌導向；特有填充路徑網格優化設計技術，使原型表麵質量更高
；係統軟件可以對STL格式原文件實現自動檢驗、修補功能；絲材寬度自動補償技術，保證零件精度；絲材成型後的可打磨性好，易於後期精加工；擠壓噴射噴頭無流涎、高響應；高質量元器件及傳感係統，具報警裝置
，可靠性高
，可長時間連續運行
；精密微泵增壓係統控製的遠程送絲機構，確保送絲過程持續、穩定；快速切換噴嘴結構
，便於保養、維修及更換。
4 台達伺服控製器的快速成形機

PMAC卡和台達伺服控製器的連接方式有兩種：半閉環連接和全閉環連接。

（1）半閉環的連接：PMAC卡輸出的脈衝信號是帶5V電源的開集極。台達伺服脈衝信號是使用外部電源的開集極的接線方式，36
、43是脈衝正和方向正信號的管角
，41是脈衝負信號的管角
，37是方向負信號的管角

；17和11短接
、45和9短接是為了上電就讓伺服電機勵磁。接線方式如圖2所示。

圖2半閉環的連接

 

全閉環的連接：PMAC卡輸出的脈衝信號和台達伺服的脈衝信號和伺服ON等的接線方式同半閉環的接線方式一樣
；不同的是全閉環方式將台達伺服電機反饋給伺服控製器的編碼器信號，再反饋給上位機PMAC卡進行控製；其中21是A相＋信號、22是A相－信號、25是B相＋信號、23是B相－信號、50是Z相＋信號、24是Z相－信號；接線方式如圖3所示。

圖3全閉環的連接

 

（1）手動調試：在整個係統的機械安裝和電器的連接完畢後，首先利用上位係統或台達伺服所具有的手動控製方式，同時將所有伺服的參數P0-02設置成14

，讓機構的X軸和Y軸進行往複的運動
，在伺服的顯示屏上會顯示伺服在此機構上麵應用的轉動慣量JL/JM
，我們利用台達伺服的調試小軟件GAIN.EXE，將伺服顯示的轉動慣量JL/JM和我們通過調試計算出來的響應頻寬B.W輸入的GAIN.EXE軟件中，在快速成形機中我們測試伺服的轉動慣量JL/JM是2.5
、響應頻寬B.W是80-100
，計算出來我們需要的參數，把這些參數手動輸入的伺服控製器中，快速成形機即可正常運行。

（2）自動調試：這種調試比手動要簡單了，首先也要像手動那樣先將轉動慣量JL/JM：2.5測試出來
，把這個值輸入到參數P1-37中
，再把參數P2-31設置成54
、P2-32設置成5，這樣快速成形機就可以正常運行了。

手動調整比自動調整要精確的多，可以通過多次的加工測試來測試出一組最適合整個機構的參數；但是手動調整的時間要比較長，花費的工期也比較多，同時在成批量生產的過程中
，伺服參數的輸入等也都非常的不方便；台達A係列伺服的高性能、整定時間短、在快速成形機應用中的調頻參數比較寬等等，所以我們在快速成形機的正常應用中使用自動調整比較多一點。

（3）台達伺服在快速成形機中應用需要更改的參數即參數的說明：

P0-02:14=驅動器的狀態的顯示；用來顯示機構的轉動慣量；P1-37:2.5=伺服電機的負載慣量比
；在自動模式下用來設定伺服電機的負載慣量比；P1-44:2=電子齒輪比的分子
；使伺服電機帶動的滾珠絲杠等機構運動的距離與上位機要求的距離相同
；P2-00:157=位置控製增益；主要控製伺服位置環回路的應答性；P2-04:2189=速度控製增益
；主要控製伺服速度環回路的應答性
；P2-06:100=速度積分補償；控製伺服電機、機構的固定偏差和整個機構的抖動
；P2-25:2=共振抑製低通濾波；用來設定共振抑製低通濾波的時間常數
；P2-26:51=外部幹擾抵抗增益
；用來增加對外力的抵抗能力並降低加減速的過衝現象
；P2-31:54=自動及簡易模式設定

；在自動模式時用來設定響應的頻寬；P2-32:5=增益調整方式；設定伺服的調整模式為PDFF自動模式即負載慣量比固定，伺服的響應頻寬可調整。

快kuai速su成cheng形xing機ji是shi一yi種zhong具ju有you廣guang泛fan應ying用yong前qian景jing的de正zheng在zai不bu斷duan完wan善shan的de高gao新xin技ji術shu機ji械xie設she備bei。隨sui著zhe市shi場chang競jing爭zheng的de日ri趨qu激ji烈lie
，該gai設she備bei將jiang會hui被bei越yue來lai越yue多duo的de企qi業ye所suo應ying用yong，對dui企qi業ye的de發fa展zhan，發fa揮hui越yue來lai越yue重zhong要yao的de作zuo用yong，並bing將jiang給gei企qi業ye帶dai來lai巨ju大da的de經jing濟ji效xiao益yi。同tong時shi，快kuai速su成cheng形xing機ji的de市shi場chang競jing爭zheng也ye越yue來lai越yue激ji烈lie，台tai達da伺si服fu利li用yong它ta的de高gao性xing價jia比bi在zai快kuai速su成cheng形xing機ji上shang得de以yi應ying用yong，同tong時shi也ye一yi定ding會hui有you非fei常chang廣guang泛fan的de發fa展zhan空kong間jian。