引言
在做刺繡機(jī)電控系統(tǒng)選型之前,首先要做需求確認(rèn),這包括:刺繡功能需求、刺繡性能需求、經(jīng)濟(jì)需求、環(huán)境需求及特殊需求。
刺繡功能需求指對(duì)刺繡機(jī)整機(jī)繡作功能的要求,比如純平繡、金片繡、多金片繡、盤(pán)帶繡、毛巾繡、多種方式混合繡等等;
持續(xù)性能需求指對(duì)刺繡機(jī)整機(jī)工作性能的要求,比如是否自動(dòng)剪線、主軸速度、刺繡頭數(shù)量、繡線顏色數(shù)、動(dòng)框精度等;
經(jīng)濟(jì)需求指對(duì)刺繡機(jī)性價(jià)比、長(zhǎng)期可靠性、耗能等經(jīng)濟(jì)相關(guān)的各種要求,比如機(jī)器價(jià)格、耐用年限、維修成本等;
環(huán)境需求指生產(chǎn)環(huán)境對(duì)刺繡機(jī)的要求,比如電壓、噪音限制、空間大小等;
特殊需求包括特殊的電氣認(rèn)證、軟件加密、特殊裝配需求等;
根據(jù)做出的需求分析,按圖索驥,我們就可以進(jìn)行下一個(gè)步驟——電控選型。
下面我們分平繡機(jī)型、金片及盤(pán)帶功能和毛巾/鏈?zhǔn)綑C(jī)型三個(gè)部分來(lái)詳細(xì)講述如何進(jìn)行電控選型。
平繡機(jī)型
平繡就是我們常見(jiàn)的由面線、底線相鎖形成的鎖式繡作方式,也是最基礎(chǔ)的繡作方式。一臺(tái)平繡刺繡機(jī)電控系統(tǒng)主要由五大部分組成:主軸部分、繡框驅(qū)動(dòng)部分、剪線部分、換色部分、斷線檢查部分。我們的選型工作也是圍繞這五大部分展開(kāi)。
主軸部分——對(duì)于主軸的選擇主要是主軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)器的選擇。在選擇電機(jī)時(shí)不僅要根據(jù)自身需求選擇恰當(dāng)?shù)碾姍C(jī)類(lèi)型。還要求主軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出功率、工作電流、靜力矩、頻率特性、跟隨特性等要和主軸機(jī)械系統(tǒng)相匹配,F(xiàn)在有三種主軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式:滑差電機(jī)、變頻電機(jī)和伺服電機(jī)。下表就是三種主軸驅(qū)動(dòng)方式的簡(jiǎn)單對(duì)比。
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伺服電機(jī) |
變頻電機(jī) |
滑差電機(jī) |
控制器成本 |
高 |
中 |
低 |
噪聲 |
低 |
較低 |
較高 |
電機(jī)壽命 |
高 |
高 |
低 |
輸出轉(zhuǎn)矩 |
高 |
高 |
低 |
停車(chē)準(zhǔn)確度 |
高 |
中 |
較低 |
能耗 |
低 |
中 |
高 |
運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)度 |
高 |
高 |
中 |
使用成本 |
高 |
較低 |
中 |
驅(qū)動(dòng)器供應(yīng)商 |
大豪、其他廠家 |
大豪 |
大豪 |
從發(fā)展趨勢(shì)上看,滑差電機(jī)方式因?yàn)楸旧硇茌^低、噪音大、精度低等原因已經(jīng)逐漸被其他驅(qū)動(dòng)方式取代,但因其成本低廉,在一些低端市場(chǎng)上仍有使用,選用滑差電機(jī)驅(qū)動(dòng),用戶須自主采購(gòu)電機(jī),驅(qū)動(dòng)器由大豪公司標(biāo)配提供;變頻電機(jī)效能在對(duì)比中處于中游,選用比例也相對(duì)穩(wěn)定,選用變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng),用戶須采購(gòu)電機(jī),大豪公司提供變頻驅(qū)動(dòng)器;伺服電機(jī)一直是高效能、高端產(chǎn)品的代表,近年來(lái),隨著國(guó)內(nèi)外對(duì)刺繡機(jī)整機(jī)效能的要求不斷提高,伺服驅(qū)動(dòng)漸漸成為了主軸驅(qū)動(dòng)中的主流選擇,而大豪公司新近推出的伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(包括電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器)更是以其高性能低價(jià)格的全新形象改變了伺服驅(qū)動(dòng)“人人想用,但價(jià)高不可攀”的局面,迅速成為刺繡機(jī)主軸驅(qū)動(dòng)之首選。
主軸驅(qū)動(dòng)涉及刺繡速度、整機(jī)可靠性、能耗、耐用性、噪音等諸多方面,是電控選擇中最為重要的選擇。
繡框驅(qū)動(dòng)——目前繡框驅(qū)動(dòng)可采用步進(jìn)電機(jī),伺服電機(jī)。目前市場(chǎng)上主要采用步進(jìn)電機(jī),基本滿足精度需求。但從進(jìn)一步提高驅(qū)動(dòng)繡框的精度和繡品質(zhì)量的角度而言筆者認(rèn)為伺服電機(jī)更具競(jìng)爭(zhēng)性。其次客戶在選擇繡框驅(qū)動(dòng)電機(jī)時(shí)還比較著重考慮的是成本問(wèn)題,隨著技術(shù)的發(fā)展,伺服設(shè)備已經(jīng)不在是被束之高閣的奢侈品,而且據(jù)目前市場(chǎng)調(diào)查表明目前市場(chǎng)上伺服電機(jī)正逐漸的提高裝機(jī)量。
在選擇電機(jī)時(shí)要根據(jù)繡框的重量和慣量選擇匹配的步進(jìn)電機(jī)。對(duì)于步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器的選擇,三相細(xì)分步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器憑借其在驅(qū)動(dòng)電機(jī)時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪音低、力矩大、精確度高等特點(diǎn)已逐漸取代了五相步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器。目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上主要采用的是大豪的三相細(xì)分MS-21驅(qū)動(dòng)器。大豪公司后續(xù)將推出二合一MD-02驅(qū)動(dòng)器,將進(jìn)一步提高整機(jī)性能。
剪線部分——刺繡機(jī)剪線動(dòng)作實(shí)際上是由扣線、剪線、勾線三個(gè)動(dòng)作連貫組成的。目前在剪線、勾線、扣線方式上都可使用交流電機(jī)集中驅(qū)動(dòng)或電磁鐵分頭驅(qū)動(dòng)。目前機(jī)器的主流配置是選擇電磁鐵剪線、扣線,交流電機(jī)集中勾線。目前較前沿的技術(shù)是大豪公司采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)剪線和靜態(tài)剪線兩種方式,其優(yōu)點(diǎn)是剪線動(dòng)作更加一致、不脫線,更有利于提高繡品質(zhì)量。
換色部分——目前平繡的換色系統(tǒng)主要采用交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)換色動(dòng)作,在選擇交流電機(jī)時(shí)要根據(jù)整機(jī)的頭數(shù)、針桿箱的針數(shù)來(lái)選擇不同功率、不同扭矩的交流電機(jī)。對(duì)于頭數(shù)較少的機(jī)器因受到安裝位置所限也可以采用42步進(jìn)電機(jī)換色。
換色到位與否的檢測(cè)方式有兩種:針位置板(霍爾元件作為傳感器元件)檢測(cè)和電位器檢測(cè)。對(duì)于頭數(shù)較多的機(jī)器選擇針位置板的檢測(cè)方式,對(duì)于兩頭以下的機(jī)器為了換色更加穩(wěn)定、順暢,推薦使用電位器檢測(cè)方式。受到針位置板尺寸限制,超過(guò)9針的機(jī)器只能使用電位器換色。
斷線檢查部分——現(xiàn)在斷線檢測(cè)系統(tǒng)雖總體上分為面線檢測(cè)和底線檢測(cè)。檢測(cè)的方式有斷線檢測(cè)板(依靠斷線檢測(cè)簧)檢測(cè)和光耦檢測(cè)。斷線檢測(cè)板是比較傳統(tǒng)的方式,現(xiàn)在推薦使用光耦檢測(cè)方式,大豪去年推出的EF200斷檢系列就是光耦檢測(cè)方式的斷線檢測(cè)系統(tǒng)。
除了以上這些主要部分以外,用戶還要確定花樣傳輸接口方式、顯示方式/大小等其他輔助選項(xiàng)。經(jīng)過(guò)這些配置選擇,量體裁衣,我們的平繡機(jī)選型工作就算完成了。
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