單層短周期貼面壓機(jī)是復(fù)合地板生產(chǎn)過(guò)程中在復(fù)合地板基板進(jìn)行面膜貼壓的關(guān)鍵設(shè)備，其作業(yè)對(duì)象是復(fù)合地板基板以及面膜。其作業(yè)過(guò)程包括：借助傳動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)復(fù)合地板基板與面膜材料的準(zhǔn)確輸送，以及借助專業(yè)模具進(jìn)行壓膜和印花。
一、復(fù)合地板貼面工藝流程
就傳動(dòng)系統(tǒng)而言，貼面壓機(jī)包括卸板車、裝板車和皮帶三部分。工作過(guò)程如圖1所示，并請(qǐng)參考所附的Flash動(dòng)畫(huà)。其工藝流程分為以下工作步驟：
1. 裝板車、卸板車以及皮帶均處于初始位置靜止不動(dòng)。此時(shí)將基板和所貼面膜放到皮帶上。
2. 卸板車向左運(yùn)動(dòng)靠近裝板車，停止后抓住基板和面膜。
3. 裝板車和卸板車同時(shí)向右運(yùn)動(dòng)，確保卸板車運(yùn)動(dòng)速度高于裝板車速度，兩者之間的速度差通過(guò)皮帶的正向運(yùn)動(dòng)來(lái)補(bǔ)償。
4. 裝板車到達(dá)預(yù)定的位置極限，即反向向左運(yùn)動(dòng)。卸板車?yán)^續(xù)向右運(yùn)動(dòng)。
5. 裝板車回到初始位置，卸板車到達(dá)預(yù)定的位置，此時(shí)放下所夾持的基板與面膜，進(jìn)入下一個(gè)工序進(jìn)行壓膜與印花。


二、傳動(dòng)控制要求
整個(gè)過(guò)程中，卸板車與裝板車之間的速度差v1-v2必須通過(guò)皮帶的運(yùn)動(dòng)v3來(lái)補(bǔ)償，以確保基板/面膜與皮帶保持相對(duì)靜止，無(wú)拖滑現(xiàn)象。也就是說(shuō)，基板與面膜向右的比較終運(yùn)動(dòng)速度v2+v3必須與卸板車的運(yùn)動(dòng)速度v1相等。否則將造成面膜皺紋，導(dǎo)致貼面失敗。
同時(shí)，卸板車的比較終定位精度（±1mm）對(duì)印花模具的使用壽命影響很大。
比較后，對(duì)裝板車向右運(yùn)動(dòng)的極限位置精度也有一定的要求，同時(shí)要求該極限位置可調(diào)，以便適應(yīng)不同尺寸規(guī)格板材的壓膜需求，或者避免卸板車對(duì)基板和面膜的懸臂夾持時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。


三、傳動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案
根據(jù)上述傳動(dòng)系統(tǒng)要求，并結(jié)合丹佛斯運(yùn)動(dòng)控制系列產(chǎn)品的特點(diǎn)，我們選用VLT5000以及SyncPos選項(xiàng)卡來(lái)實(shí)現(xiàn)卸板車電機(jī)M1、裝板車電機(jī)M2、以及皮帶M3的控制。
?卸板車電機(jī)M1：結(jié)合自身的編碼器反饋，采用SyncPos實(shí)現(xiàn)精確的定位控制。
?裝板車電機(jī)M2：結(jié)合自身的編碼器反饋，采用SyncPos實(shí)現(xiàn)精確的定位控制。
?皮帶M3：采用專用的差速模塊實(shí)現(xiàn)v1-v2的計(jì)算，輸出計(jì)算結(jié)果仿真編碼器信號(hào)的輸出形式，并作為控制M3的VLT5000的給定參考輸入，然后結(jié)合M3自身的編碼器反饋，實(shí)現(xiàn)M3的調(diào)速控制。
?總線通信：采用RS485實(shí)現(xiàn)三套傳動(dòng)系統(tǒng)與系統(tǒng)控制PLC的連接，由PLC來(lái)實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的控制。
?差速模塊：基于TI DSP自行設(shè)計(jì)。該模塊以M1和M2的5V編碼器信號(hào)作為輸入，輸出兩者的速度差v1-v2作為M3的速度控制參考給定v3r。v3r同樣采用5V編碼器信號(hào)。差速模塊從皮帶驅(qū)動(dòng)變頻器＋24V電源端子取電，并采用比較嚴(yán)格的屏蔽措施和電氣隔離手段，以確保可靠性。同時(shí)系統(tǒng)全部采用分辨率1024線的旋轉(zhuǎn)編碼器，電機(jī)比較高轉(zhuǎn)速以1500rpm計(jì)算，則編碼器比較大信號(hào)輸出頻率為1500k/60=25kHz，即信號(hào)比較小周期為40μs，因此采用DSP實(shí)現(xiàn)是比較現(xiàn)實(shí)的選擇。


四、DSP差速模塊的設(shè)計(jì)
差速模塊的功能就是接收來(lái)自卸板車電機(jī)M1的轉(zhuǎn)速w1和裝板車電機(jī)M2的轉(zhuǎn)速w2輸入，輸出兩者之間的差速w3r，即w3r=w1-w2，作為皮帶電機(jī)M3的轉(zhuǎn)速給定，通過(guò)SyncPos實(shí)現(xiàn)主從控制。w1、w2和w3r信號(hào)的形式均為編碼器輸出/入的0