Универсальная летающая пила

Кроме базовых возможностей управления движением (без интерполяций), TwinCAT NC PTP позволяет осуществлять более сложные виды управления движением. Одним из таких видов движения является «универсальная летающая пила» (Flying Saw).

В непрерывном производстве материалов «бесконечной длины» необходимо делить материал на куски заданной длины. Перед тем как процесс резки начнется, пила (нож, плазма, лазер, и т. п.) должны быть синхронизированы с конвейером и двигаться как единое целое в течение всего процесса отреза материала. По окончании отреза, пила должна вернуться на исходную позицию.

Иначе говоря, основная задача системы летающей пилы синхронизировать движение исполнительного механизма и конвейера таким образом, чтобы выполнить технологические операции, не останавливая движения конвейера, т. е. предотвратить остановку подачи материала и выхода продукта.

Минимальные требования:

• ПЛК Бекхофф уровня TC40 и выше. Например: CX9020, P205NC, CX5020, CX2020.
• TwinCAT 2 (NC PTP или NC I) или TwinCAT 3 (TC3 PLC/NC PTP 10, NC I).
• Библиотека «NC Flying Saw». Заказные номера TS5055 (TwinCAT 2) или TF5055 (TwinCAT 3).

В какой-то момент библиотека была переписана и названа "Универсальной летающей пилой" (Universal Flying Saw), т. к. теперь обеспечивала поддержку разных видов пил (обычная летающая пила, диагональная летающая пила и др.).

Обычная летающая пила

Пила или портал с пилой разгоняются вдоль конвейера. Достигнув синхронной скорости, пила опускается вниз и осуществляет отрез. После отреза, пила поднимается, и портал как можно быстрее возвращается на исходную позицию.

Передаточное отношение между пилой и конвейером рассчитывается как обычная пропорция Vs / Vm. Если они равны, то получим передаточное отношение Vs / Vm = 1.

Диагональная летающая пила

Пила разгоняясь, одновременно подходит к продукту. Достигнув синхронизации, продолжает движение по диагонали с синхронной скоростью: осуществляет отрез продукта. После отреза, пила максимально быстро возвращается в исходное положение.

В данном случае передаточное отношение рассчитывается чуть сложнее, т. к. диагональная скорость пилы складывается из скоростей движения по горизонтали и вертикали: Vs / [ cos(α) * Vm ].

Библиотека TcMC2_FlyingSaw.lib

• Оси могут быть реальными, виртуальными (симуляция) или какими-либо другими внешними источниками актуальных данных.
• Оси синхронизируются из любого состояния осей (стоп, движение вперед, назад, и т. п.).
• Простая синхронизация по скорости.
• Точная синхронизация по положению.
• Скорость синхронизации может быть задана с учетом передаточного отношения.
• Дополнительные опции позволяют задать реакцию на случай внезапного реверса движения конвейера.

В отличие от обычного электронного редуктора, доступного в NC PTP, сцепление и последующая синхронизация могут выполняться «на ходу»: когда скорости осей не равны нулю. Такая функция не доступна в электронном редукторе NC PTP.

Весь функционал библиотеки сосредоточен в двух функциональных блоках: MC_GearInVelo и MC_GearInPos. Первый просто синхронизирует оси по скорости. Второй синхронизирует оси ориентируясь на заданную позицию, т. е. только по достижении заданной позиции, оси будут синхронизированы. После этого, функциональный блок можно сбросить. Дальнейшее поддержание синхронности производится автоматически подсистемами NC и сервоусилителем.

Основной орган управления пилой – это позиция. Управляя позицией синхронизации, можно регулировать длину отреза материала (CUTTINGLENGTH).