1．引言
近年來，隨著電機永磁材料和同步電機控制技術(shù)的發(fā)展，伺服以其響應(yīng)快、精度高的運
動控制性能逐漸廣泛應(yīng)用于機床、包裝、紡織、線材加工、電子制造等行業(yè)。得益于伺服技
術(shù)的廣泛應(yīng)用，彈簧制造機械（以下簡稱彈簧機）由過去采用純機械結(jié)構(gòu)改造為電氣伺服結(jié)
構(gòu)，改造后其生產(chǎn)速度得到極大提高，制造出來的彈簧性能參數(shù)得到較大改善，且設(shè)備安裝
維護極為方便，也避免了因機械部件的長期磨損造成的產(chǎn)品性能下降。
本文介紹了安迪 ADSD-S 伺服驅(qū)動器生產(chǎn)錐形彈簧（電池彈簧）工藝例，詳述了安迪
ADSD-S 伺服驅(qū)動器在彈簧制造機上的使用方法，說明了安迪 ADSD-S 伺服驅(qū)動器優(yōu)良的
控制性能能完全滿足彈簧制造工藝上精確、快速、穩(wěn)定、可靠的要求。
2．彈簧機結(jié)構(gòu)和彈簧成形工藝過程
彈簧機由操作顯示器、控制器、伺服驅(qū)動器和伺服電機、機械結(jié)構(gòu)部件（如齒輪、凸輪、
刀具、壓輪等）四部分組成，正面外觀圖如圖1 所示。控制器提供編程界面以讓用戶根據(jù)所
需要生產(chǎn)的彈簧要求設(shè)置工藝過程參數(shù)，再根據(jù)這些工藝過程參數(shù)向伺服驅(qū)動器發(fā)出運動控
制指令，伺服電機在伺服驅(qū)動器的控制驅(qū)動下帶動負載完成符合用戶要求的工藝過程。
圖1 彈簧機設(shè)備外觀圖
彈簧是在伺服驅(qū)動和機械部件的共同作用下成形的，主要機械部件圖如圖2 所示，電氣部
分由凸輪軸、送線軸、卷芯軸三部分組成，凸輪軸負責切斷刀具的移動，送線軸負責彈簧鋼
絲的移動。
圖2 彈簧成形工藝機械部件圖
彈簧成形工藝示意框圖如圖3 所示，基本過程描述如下：運行前凸輪軸先歸零，凸輪軸在機
械凸輪的作用下帶動刀具提刀，凸輪軸在單步設(shè)置的起始角度至結(jié)束角度這段時間內(nèi)，送線
軸根據(jù)設(shè)置的單步送線值送線，彈簧鋼絲在送線壓輪的擠壓和其中一刀具頂端細溝槽的導(dǎo)引
及另一刀具頂端斜披面導(dǎo)引的共同作用下，鋼絲向前卷曲成形，送線長度達到設(shè)定值后凸輪
軸在機械凸輪的作用下帶動刀具落刀切斷鋼絲便生產(chǎn)出了一個彈簧，接著再進行下一個循環(huán)
工作周期，這樣電池彈簧便一個接一個生產(chǎn)出來。
工藝要求：批量生產(chǎn)時，彈簧長度誤差≤0.1mm，彈簧間距誤差≤0.05mm，且能連續(xù)生產(chǎn)，
中途不能出現(xiàn)鋼絲脫槽或切碎彈簧。這就對伺服的定位精度，響應(yīng)時間有較高的要求，同時
也要求送線軸伺服啟停要迅速，停止時不能有抖動。
圖3 彈簧成形工藝示意框圖
3. 選型及調(diào)試過程
加工一個工件，切刀軸轉(zhuǎn)速在500r/min 左右;送線軸每轉(zhuǎn)送線長度為144mm，要達到
150m/min 的送線速度，要求送線軸電機轉(zhuǎn)速為1042r/min。
按需選擇設(shè)備：ADSD-S23-1.5K 2 臺及2 臺配套電機，分別用作凸輪軸和送線軸。
從彈簧成形工藝過程看，生產(chǎn)出來的彈簧參數(shù)，如彈簧長度、節(jié)距等，不僅與伺服控制
性能密切相關(guān)，還與程序參數(shù)和刀具深度是有關(guān)，調(diào)試好刀具和設(shè)置好參數(shù)后，重點進行了
針對設(shè)備中伺服控制性能的調(diào)試。
設(shè)置的伺服驅(qū)動器主要參數(shù)如下：
凸輪軸伺服驅(qū)動器：
參數(shù)代碼 參數(shù)名稱 參數(shù)值
B01 控制方式 2（外部位置）
B00 脈沖方式 1（脈沖+方向）
B02 電子齒輪比分子 1
B03 電子齒輪比分母 3
B10 位置比例增益 50
B36 速度比例增益 180
B37 速度積分常數(shù) 慣量小時33 慣量大時100
送線軸伺服驅(qū)動器：
參數(shù)代碼 參數(shù)名稱 參數(shù)值
B01 控制方式 2（外部位置）
B00 脈沖方式 1（脈沖+方向）
B02 電子齒輪比分子 1
B03 電子齒輪比分母 5
B10 位置比例增益 40
B36 速度比例增益 180
B37 速度積分常數(shù) 慣量小時33 慣量大時100
B12 位置增益變動率 10
B22 增益切換條件 3
B11 位置前饋比例增益 10
4. 結(jié)語
安迪 ADSD-S23-1.5K 伺服驅(qū)動器及配套電機應(yīng)用于彈簧機上，設(shè)備所生產(chǎn)出來的彈簧完全
符合要求。
