一、概述
陶瓷滚压成型设备是一种典型的多轴联动自动化设备,广泛应用于电子陶瓷、结构陶瓷、功能陶瓷等产品的初次压制成型工艺中。该设备通常由伺服驱动系统、电气控制系统、气动单元及压轮滚压机构组成。本文围绕LTI Motion旗下的ServoC系列伺服驱动器配合三菱FX3U系列PLC控制系统,详细介绍伺服系统在陶瓷滚压成型设备上的应用策略、接线方案、参数配置和程序设计。

二、应用场景与系统结构
本系统主要包括两套伺服控制单元:
压料伺服:驱动滚压头上下运动,实现精确滚压陶瓷毛坯;
转台伺服:控制多工位转台按角度间歇式旋转,配合实现连续压料。
三、关键功能及控制目标
精确位置控制:上下压头需精确定位以满足陶瓷厚度一致性要求;
多段转位控制:通过位置模式控制伺服实现角度分度,确保转台工位精确对位;
多点信号联动:结合位置传感器、压紧检测、原点开关构建完整流程闭环;
安全控制:整合急停、极限位保护、故障反馈机制。
四、硬件配置与接线方案
控制器:三菱 FX3U-48MR/ES-A
伺服驱动器:ServoC SGS4.0750.0012.0000.0(LTI Motion)
配套伺服电机:LTI 伺服配套 1.5~2.2kW 型号
电源:三相 400VAC
五、伺服接线详解
压料伺服(I/O 控制方式 STR/STL)
| ServoC端子 | 功能 | 接PLC输出端子 |
|------------|-----------|----------------|
| ISD00 | 正向启动STR | Y2 |
| ISD01 | 反向启动STL | Y3 |
| ENPO | 驱动使能 | Y4 |
| DGND | 公共地 | PLC 0V |
转台伺服(高速脉冲控制)
| ServoC端子 | 功能 | 接PLC输出端子 |
|------------|-------------|----------------|
| ME_A+ | 脉冲输入 | Y0 |
| ME_A− | 脉冲输入 | COM |
| ME_B+ | 方向控制 | Y1 |
| ME_B− | 方向控制 | COM |
| ENPO | 驱动使能 | Y4 |
感应器及输入信号配置:
| 传感器 | 功能说明 | 接PLC输入端子 |
|--------------|------------------|----------------|
| X3 | 压头原点传感器 | X3 |
| X4 | 压到底位传感器 | X4 |
| X5 | 转台定位完成 | X5 |

六、ServoC关键参数设置
P145 = 4:位置控制模式
P152 = 1 或 2:输入模式设为脉冲+方向(转台)或I/O触发(压料)
P210 = 2;P211 = 3:设置ISD00为STR,ISD01为STL
P483 = 2(正转)或 3(反转),根据方向调整
P759 / P760:设置压料上下限位置(软件限位)
P803:设定容许误差范围,避免微抖动导致报警
七、控制流程逻辑说明
系统上电,PLC初始化,输出Y4使能两台伺服;
原点归位:压料轴伺服收到原点信号(X3)后,设置M10标志位允许动作;
接收启动信号(X0),驱动压头下压:
Y2=ON(STR),Y3=OFF(STL);
压头移动到底部,X4信号触发表示压料完成;
压头上升(X1信号):
转台启动(X2信号):
八、梯形图逻辑简述
LD M8013
OUT Y4 ; 伺服使能
; 原点归位
LD X3
OUT M10
; 压料下压
LD X0 AND M10
OUT Y2
RST Y3
; 压料回升
LD X1 AND M10
OUT Y3
RST Y2
; 压料完成检测
LD X4
OUT M20
; 转台执行
LD X2 AND M20
RST M20
SET Y1
PLS Y0 K2000
; 转台完成
LD X5
OUT M31
RST M30
九、控制示意图与应用说明

控制系统可以通过增设HMI或触摸屏对滚压深度、速度、转位角度等进行参数化管理,并结合报警监控端口实现智能化故障预警。
十、总结与建议
本方案通过ServoC驱动器实现陶瓷滚压成型设备中关键动作的高精度伺服控制,结合三菱FX-3U系列PLC构建稳定、安全、便于维护的自动控制系统。建议在使用过程中:
后续可扩展功能:
使用高速计数器反馈压头当前位置
加装压力传感器联动位置反馈,优化压合质量
联动HMI配方管理,提高产品一致性和可追溯性