刨槽机又被称为机床，用于需要高精度加工板材的行业，一般分为金属切削机床、锻压机床和木工机床等，被广泛应用于电梯、装饰材料、不锈钢加工、家用电器、道具展示等。本文介绍了基于客户的需求，英威腾推出的基于CNC+DSV200主轴伺服+DA180伺服驱动器方案。

　　文/深圳市英威腾电气股份有限公司 朱德涛

图1 刨槽机现场图

　　1 设备简介

　　刨槽机又被称为机床，用于需要高精度加工板材的行业，一般分为金属切削机床、锻压机床和木工机床等。在金属成型加工领域，其可以根据中高档装饰行业、电梯制造等行业的特殊需求，而对不锈钢薄板、铁板、铜板等其他材质板料进行V型刨槽，因此该机器被广泛应用于电梯、装饰材料、不锈钢加工、家用电器、道具展示等。

　　2 设备原理

　　刨槽机的基本原理是将金属板材固定，利用刨槽刀片的机械运动，在运动轨迹上将金属在该位置的材料削掉，形成工艺V槽，而折弯角的大小与V槽深度存在关联，折弯角越小、需要刨取的V槽深度数值越大。

　　客户输入的图形，通过CNC面板转化为脉冲命令，给到驱动器，X轴采用2个 伺服驱动器,来控制刀片的左右移动，Z轴采用1个伺服驱动器，来实现刀片上下移动，从而达到准确的深度;Y轴采用的伺服驱动器，来控制刀片前后移动(见图2)。

图2 刨槽机基本工作原理图

　　3 客户需求

　　传统的刨槽机主轴采用大功率伺服驱动器来驱动同步电机，成本高，编码器安装在电机上，没有实现全闭环控制;因此，为提升设备竞争力，客户需对产品进行升级改造。

　　一方面需要全闭环来提高精度，同时加工质量需要稳定，输出力矩稳定，加工和重复精度要高。另一方面，设备还需要简单易上手，简单参数输入加自学习，就可以驱动部分调试。

　　4 英威腾方案

　　基于客户的需求，英威腾推出基于CNC+DSV200主轴伺服+DA180伺服驱动器方案，上位机CNC通过脉冲控制DSV200主轴伺服和DA180伺服驱动器，实现高速高精度;DSV200加编码器驱动异步电机，实现全闭环功能，具有过载能力强，成本低，控制精度高，响应性好的特点。DA180作为刀头的驱动，加17位绝对值电机，达到0.01MM的精度，满足刨槽机对精度的要求;DSV200主轴伺服具备电机参数自学习，DA180具备惯量自学习，快速匹配电机惯量。系统拓扑图如图3所示;方案配置表如表1所示。

图3 方案拓扑图

图4 现场电柜图

　　表1 方案配置表

　　5 方案特点

　　采用英威腾CNC+DSV200主轴伺服+DA180伺服器方案，系统具有以下应用优势：

　　1、主轴最快速度可达80m/分钟，从主驱动半闭环到闭环，DSV200直接外接编码器形成闭环控制，同时分频给主控，以提供更高精度、更高速度的控制效率;

　　2、成本降低30%，整套系统采用主轴DSV200+异步电机，成本比伺服驱动器+伺服电机大幅降低;

　　3、精度提高17倍，整套系统X轴和Z轴搭配17bit高分辨编码器，比传统增量式编码器精度大幅度提高;

　　4、保护功能更齐全，整套方案具备断电保护，支持突然断电，可应对突然断电对设备造成冲击，断电后开机继续加工。

　　6 总结

　　通过在刨槽机上采用英威腾CNC+DSV200主轴伺服+DA180伺服器方案，驱动器有惯量自学习功能，DSV200有参数自学习功能，客户简单设置即可使用，大幅降低了客户对电工技术的要求;系统全闭环控制，提高了设备的整体加工精度，并且完全达到了进口产品的性能指标，客户对于调试效果无论是效率还是精度都非常满意。