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1.4.3 物料加工及處理類控制

在各類生產機械中,無論是冶金軋機線、開卷線、紙機線、橡膠輪胎線等,還是印刷機、包裝機、線纜機、鍛壓機、紙張及薄膜分切復卷機等,都包含有非常多的物料加工及處理的運動控制。最典型的應用如收放卷、飛剪飛鋸、色標追蹤等,以及速度同步、電子齒輪、電子凸輪等運動控制功能,如圖1-22所示。

圖1-22 物料加工及處理

圖1-22a是最典型的收放卷應用,常用在印刷、包裝、紙等行業,如常見的紙張及薄膜的分切、復卷及印刷,這類應用需要恒張力和速度同步控制,有時會用到轉矩同步和位置同步。應用要求從初始的材料放卷到最后的材料收卷,整個運動過程無論是升降速運動還是勻速運動都要求保持材料張力恒定。由于材料的多樣性,特別是有些材料還極易拉伸,設備廠家有各自的具體要求,所以真正要做到全過程恒張力控制,確實難度很大。有人說,工程師學精了收放卷的應用,就相當于找到了工作的鐵飯碗,雖然有點夸張,但足以說明收放卷的重要性。鑒于使用的廣泛性和重要性,在后面的運動控制典型應用中,將用大量的篇幅深入淺出地講解收放卷的應用。

圖1-22b是連續物料加工的示意圖,經常會用在印刷、包裝、紙、冶金等行業,這類應用更多的是強調轉矩、速度、位置的同步和多軸協調的重要性,如冶金行業鋼板的飛剪、平板玻璃的動態切割、印刷的套色、糖果包裝的熱封等都需要電子凸輪等多軸之間的位置同步功能。如果說收放卷應用是最常用、最普遍的應用,那么此類有關位置同步的應用應當屬于運動控制中的中高端應用,而這兩類應用經常是結合在一起來完成更為復雜的應用。

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