一、概述
陶瓷滾壓成型設備是一種典型的多軸聯(lián)動自動化設備,廣泛應用于電子陶瓷、結(jié)構(gòu)陶瓷、功能陶瓷等產(chǎn)品的初次壓制成型工藝中。該設備通常由伺服驅(qū)動系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、氣動單元及壓輪滾壓機構(gòu)組成。本文圍繞LTI Motion旗下的ServoC系列伺服驅(qū)動器配合三菱FX3U系列PLC控制系統(tǒng),詳細介紹伺服系統(tǒng)在陶瓷滾壓成型設備上的應用策略、接線方案、參數(shù)配置和程序設計。

二、應用場景與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
本系統(tǒng)主要包括兩套伺服控制單元:
壓料伺服:驅(qū)動滾壓頭上下運動,實現(xiàn)精確滾壓陶瓷毛坯;
轉(zhuǎn)臺伺服:控制多工位轉(zhuǎn)臺按角度間歇式旋轉(zhuǎn),配合實現(xiàn)連續(xù)壓料。
三、關(guān)鍵功能及控制目標
精確位置控制:上下壓頭需精確定位以滿足陶瓷厚度一致性要求;
多段轉(zhuǎn)位控制:通過位置模式控制伺服實現(xiàn)角度分度,確保轉(zhuǎn)臺工位精確對位;
多點信號聯(lián)動:結(jié)合位置傳感器、壓緊檢測、原點開關(guān)構(gòu)建完整流程閉環(huán);
安全控制:整合急停、極限位保護、故障反饋機制。
四、硬件配置與接線方案
控制器:三菱 FX3U-48MR/ES-A
伺服驅(qū)動器:ServoC SGS4.0750.0012.0000.0(LTI Motion)
配套伺服電機:LTI 伺服配套 1.5~2.2kW 型號
電源:三相 400VAC
五、伺服接線詳解
壓料伺服(I/O 控制方式 STR/STL)
| ServoC端子 | 功能 | 接PLC輸出端子 |
|------------|-----------|----------------|
| ISD00 | 正向啟動STR | Y2 |
| ISD01 | 反向啟動STL | Y3 |
| ENPO | 驅(qū)動使能 | Y4 |
| DGND | 公共地 | PLC 0V |
轉(zhuǎn)臺伺服(高速脈沖控制)
| ServoC端子 | 功能 | 接PLC輸出端子 |
|------------|-------------|----------------|
| ME_A+ | 脈沖輸入 | Y0 |
| ME_A? | 脈沖輸入 | COM |
| ME_B+ | 方向控制 | Y1 |
| ME_B? | 方向控制 | COM |
| ENPO | 驅(qū)動使能 | Y4 |
感應器及輸入信號配置:
| 傳感器 | 功能說明 | 接PLC輸入端子 |
|--------------|------------------|----------------|
| X3 | 壓頭原點傳感器 | X3 |
| X4 | 壓到底位傳感器 | X4 |
| X5 | 轉(zhuǎn)臺定位完成 | X5 |

六、ServoC關(guān)鍵參數(shù)設置
P145 = 4:位置控制模式
P152 = 1 或 2:輸入模式設為脈沖+方向(轉(zhuǎn)臺)或I/O觸發(fā)(壓料)
P210 = 2;P211 = 3:設置ISD00為STR,ISD01為STL
P483 = 2(正轉(zhuǎn))或 3(反轉(zhuǎn)),根據(jù)方向調(diào)整
P759 / P760:設置壓料上下限位置(軟件限位)
P803:設定容許誤差范圍,避免微抖動導致報警
七、控制流程邏輯說明
系統(tǒng)上電,PLC初始化,輸出Y4使能兩臺伺服;
原點歸位:壓料軸伺服收到原點信號(X3)后,設置M10標志位允許動作;
接收啟動信號(X0),驅(qū)動壓頭下壓:
壓頭上升(X1信號):
轉(zhuǎn)臺啟動(X2信號):
八、梯形圖邏輯簡述
LD M8013
OUT Y4 ; 伺服使能
; 原點歸位
LD X3
OUT M10
; 壓料下壓
LD X0 AND M10
OUT Y2
RST Y3
; 壓料回升
LD X1 AND M10
OUT Y3
RST Y2
; 壓料完成檢測
LD X4
OUT M20
; 轉(zhuǎn)臺執(zhí)行
LD X2 AND M20
RST M20
SET Y1
PLS Y0 K2000
; 轉(zhuǎn)臺完成
LD X5
OUT M31
RST M30
九、控制示意圖與應用說明

控制系統(tǒng)可以通過增設HMI或觸摸屏對滾壓深度、速度、轉(zhuǎn)位角度等進行參數(shù)化管理,并結(jié)合報警監(jiān)控端口實現(xiàn)智能化故障預警。
十、總結(jié)與建議
本方案通過ServoC驅(qū)動器實現(xiàn)陶瓷滾壓成型設備中關(guān)鍵動作的高精度伺服控制,結(jié)合三菱FX-3U系列PLC構(gòu)建穩(wěn)定、安全、便于維護的自動控制系統(tǒng)。建議在使用過程中:
后續(xù)可擴展功能: