应用设备名称：海绵平切机
一、简介
海绵切割机，主要目的是在克服现有技术切割海绵要靠手工制作靠模，加工精度差，不能连续加工，劳动强度大的缺陷，但随着工控技术及伺服技术的发展，自动化程度越来越高，海绵切割机的应用越来越广，其加工技术可用于批量生产以提高生产量，自动化控制以满足市场对异形海绵的需求。
二、海绵平切机的系统概述
河北省某公司是一家生产海绵的私营企业，主要是生产海绵和根据客户的要求对海绵进行加工，但随着市场的需求不断提高，对海绵加工的要求也不断提高，特别是海绵的异形切割方面更显得突出，所以该公司自己开发设计海绵平切机以供他们公司的生产需要，上位机是由石家庄某公司提供的，客户的伺服电机由我们公司（南京埃斯顿公司）提供，在此介绍一下海绵平切机的一些技术方面的知识和伺服系统在海绵切割机上的应用。
1、海绵平切机的系统配置
（1）WinCNC 数控电脑；
① 阿尔泰PCI2312 通用IO卡；
② DFJZH 6030 隔离板；
（2）X轴伺服驱动器为EDB-20MS-F13，电机为EMS-20AM22-F13；
额定功率:2.0KW；额定电压：3相220V；额定转矩：12.74N.m，额定转速：1500RPM
（3）Z轴伺服驱动器为EDB-30MS-F19，电机为EMS-20AM22-F19；
额定功率:3.0KW；额定电压：3相220V；额定转矩：19.11N.m，额定转速：1500RPM
（4）线刀电机：三相异步电机，同步带传动
额定功率:1.1KW,额定电压:380V,额定转速:1400RPM
（5）X轴和Z轴减速箱：减速比：1：100，主轴转速：1400RPM
2、机器尺寸说明
（1）机台尺寸长X宽X高：L1.2MxW3.8MxH2.7M
（2）泡绵长X宽X高：L2.5MxW2.2MxH1.25M
3、海绵平切机简介
海绵平切机，它包括一台海绵切割主机，另外还有一台控制主机运动的电脑；我们所说的主机包括一个机身，机身包括一个放置工件的传送平台及其机架、一个龙门架及其底座；龙门架包含两个左右对称的竖直导轨，在每个竖直导轨上各装有一个刀轮滑板，刀轮滑板上分别装有一个可移刀轮；一台三相异步电机驱动靠三个固定刀轮和两个可移刀轮支撑的线刀回转运动，对海绵进行切割；一台伺服电机通过减速箱安装在传送平台的机架上，驱动传送平台带动海绵在水平方向X轴精确移动，另一台伺服电机通过减速箱安装在龙门架框架上，驱动龙门架在竖直方向Z轴上精确移动，在WinCNC数控软件的控制下，可以生产出客户需求的形状，并且精度和外观达到很高的水平。
4、海绵切割机的控制系统框图
5、海绵平切机对我们伺服系统的要求
整个切割工艺对我们的伺服系统主要有三个方面的要求
第一，电机起停要平稳，不能抖动，而且升速时间要短；因为在切割启动时，线刀已进入正常工作状态，而X轴电机或Z轴电机出现抖动时，就会导致海绵切割面出现锯齿状，整个产品就会降级，这一点可以通过调节伺服驱动器的电机刚性参数来解决。
第二，电机能在多尘埃、多海绵碎屑、高温、高湿度的环境中工作，所以电机具有防尘，耐高温的特性。
第三，由于机械采用大减速比的减速箱控制，X轴和Z轴的运行速度较低，对伺服电机的惯量要求不是太高；
6、伺服系统的输入信号接线图和用户参数
海绵平切机在X轴上使用的伺服驱动器为EDB-20MS-F13，电机为EMS-20AM22-F13，Z轴上使用的伺服驱动器为EDB-30MS-F19，电机为EMS-20AM22-F19，而且两个驱动的接线和参数设置也相同，见下表：
(1) 输入信号端子接线图
(2) 参数设置
7、海绵平切机上位机控制系统特点：
（1） 上位机的结构：基于PC平台设计，标准WINDOWS人机界面，操作方便，升级维护简单。
（2） 功能的扩展性：系统结构灵活，可根据设备具体需求及用户的要求，进行软件功能调整和设定，量身定做，开发周期短。
（3） 图形化编程：可直接读取AUTOCAD生成的DXF、PLT文件。
（4） 加工路径优化：可根据DXF文件生成的图层进行加工路径优先级别的区分，合理安排加工工艺，节省加工时间和加工原材料。
（5） 标准G代码：可读取标准G代码格式，方便传统编程习惯；另外可将DXF、PLT图形转换成G代码。
在海绵切割设备上，伺服的各项技术指标远远优于变频电机和步进电机，伺服电机在切割时切割出来的产品端面平滑，精度要求达到1mm，而我司伺服系统具有良好的机械响应性、低速稳定性、包含机械系统在内的最佳状态调整的特点等，所以我司的伺服在海绵平切机上的应用是完全没有问题。
三、 海绵切割机的市场分析及其应用
海绵切割机数控系统能完成对各种海绵材料如沙发坐垫、头枕、汽车座椅、床垫等异型海绵的高精度切割。
海绵机械有海绵平切机，海绵裁断机，圆筒式海绵平切机，竖切机，线式型体裁切机，角度斜切机等各种机型。
伺服电机作为一个概念产品在海绵切割机上的应用刚刚开始，目前海绵切割机主流还是采用普通电机、变频电机和步进电机,一些中高档机器会采用伺服电机来生产特殊规格的海绵制品。随着市场对海绵产品的要求越来越高，异形切割的技术也就发展起来，因而伺服在这方面的应用也就越来越广，而整个国内市场的需求则更大了，包括新的数控海绵加工机器的设计生产和老的海绵加工机械的升级换代。另外随着数控技术的日新月异，伺服价格的降低，以及伺服技术的越来越成熟，越来越多的海绵机械制造厂家和海绵生产厂家开始选用伺服来进行高精度切割方面的控制和生产，以求节省成本和提高利润，加强市场的竞争力和企业的可持续发展性，可以说我们的伺服在海绵机械上的应用前景是非常可观的。
