阿沃德企業(yè)應(yīng)用案例——塑料封切機(jī)

    本文詳細(xì)介紹了trio控制器在塑料封切機(jī)的應(yīng)用，案例以用戶需要條件為結(jié)構(gòu)，詳細(xì)描述了如何完成硬件結(jié)構(gòu)，電氣結(jié)構(gòu)選型和應(yīng)用，具有很現(xiàn)實(shí)的指導(dǎo)意義

1、  設(shè)備的工藝要求

（1）300-900mm長(zhǎng)膠袋，生產(chǎn)約200-300個(gè)/分鐘。
（2）長(zhǎng)度誤差在0.5mm內(nèi)。
（3）膠袋封口處溫度線，需結(jié)實(shí)耐拉。
（4）既可定長(zhǎng)封切，又可追色封切。
（5）追色封切時(shí)，連續(xù)三次檢測(cè)不到色標(biāo)信號(hào)，要自動(dòng)停機(jī)報(bào)警
（6）要有預(yù)警功能（即生產(chǎn)快到設(shè)定批量時(shí)，要提示警報(bào)）
（7）主電機(jī)調(diào)速，送料電機(jī)調(diào)速，伺服電機(jī)調(diào)速功能
（8）自動(dòng)運(yùn)行/手動(dòng)調(diào)試功能

2、設(shè)備的加工過(guò)程：

（1）上電后，溫控器控制封刀處加熱器進(jìn)行加熱。 
（2）自動(dòng)起動(dòng)后，送料變頻器驅(qū)動(dòng)送料電機(jī)以設(shè)定的速度輸送塑料薄膜，送料感應(yīng)器檢測(cè)    

到送料端放卷的塑料薄膜足夠時(shí)，送料電機(jī)停止送料。 
（3）溫度到達(dá)，溫度信號(hào)導(dǎo)通，伺服驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)主伺服電機(jī)通過(guò)機(jī)械傳動(dòng)裝置控制切刀和    

封刀的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
（4）切刀每向上運(yùn)動(dòng)一次，伺服信號(hào)導(dǎo)通一次，伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)出料輥夾著塑料薄膜帶轉(zhuǎn)動(dòng)

一次，切刀和封刀下切，膠袋形成 。 
（5）設(shè)定個(gè)數(shù)到達(dá)或按停止鍵時(shí)，當(dāng)前膠袋形成后停機(jī)，切刀和封刀停在高位停車處

加工流程圖為：

3、技術(shù)分析

（1）機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)，主伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的傳動(dòng)比在伺服電機(jī)工作時(shí)，切刀與封刀來(lái)回往復(fù)運(yùn)動(dòng)

達(dá)300次/分鐘。在滿足伺服電機(jī)的實(shí)際連續(xù)運(yùn)行轉(zhuǎn)速要小于或等于其額定轉(zhuǎn)速及其它

特性的要求下，伺服機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比及出料輥的外徑的合理設(shè)計(jì)是滿足工藝要求（1）的關(guān)鍵。

（2）伺服傳動(dòng)機(jī)構(gòu)采用同步帶傳動(dòng)，伺服編碼器脈沖數(shù)為2000P/R，故其本身誤差遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于0.5mm，引起定位誤差較大的真正原因是由于伺服電機(jī)起停不夠平滑，或者由于送料端的送料速度小于出料輥的出料速度，造成出料輥與塑料薄膜之間的相對(duì)滑動(dòng)，故要根據(jù)伺服電機(jī)的起停速度調(diào)整合適的加減速時(shí)間，調(diào)整送料變頻器頻率使其送料速度要大于出料輥的出料速度，調(diào)整結(jié)果要以出料輥與塑料薄膜之間不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)為準(zhǔn)。

（3）溫控器的設(shè)定溫度一般設(shè)定在180℃左右，根據(jù)主電機(jī)的轉(zhuǎn)速高低適當(dāng)微調(diào)溫控器的設(shè)定溫度，以膠袋封口處結(jié)實(shí)耐拉為準(zhǔn)。因?yàn)橹麟姍C(jī)轉(zhuǎn)速較高時(shí)，封刀上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)快，封口時(shí)間短，若封刀溫度偏低，會(huì)導(dǎo)致膠袋封口處不牢。當(dāng)主電機(jī)轉(zhuǎn)速較低時(shí)，封口時(shí)間長(zhǎng)，若封刀溫度偏高，會(huì)導(dǎo)致膠袋封口處燙穿。

（4）人機(jī)界面上可設(shè)定定長(zhǎng)封切或追色封切、切袋長(zhǎng)度、追色長(zhǎng)度、預(yù)警個(gè)數(shù)、送袋速度、

加速時(shí)間、減速時(shí)間，當(dāng)選擇為定長(zhǎng)封切時(shí)，追色感應(yīng)器無(wú)作用，TRIO運(yùn)動(dòng)控制器中的運(yùn)動(dòng)控制程序根據(jù)伺服機(jī)構(gòu)的機(jī)械傳動(dòng)比、伺服驅(qū)動(dòng)器的電子齒輪比（采用脈沖輸出方式）、伺服電機(jī)變碼器的線數(shù)以及出料輥的周長(zhǎng)來(lái)設(shè)定移動(dòng)的當(dāng)量，根據(jù)移動(dòng)當(dāng)量就可以計(jì)算出伺服驅(qū)動(dòng)器在運(yùn)動(dòng)一個(gè)袋長(zhǎng)需要接收的脈沖，伺服電機(jī)就驅(qū)動(dòng)出料輥轉(zhuǎn)動(dòng)帶出一定長(zhǎng)度的膠袋`。這樣就實(shí)現(xiàn)了定長(zhǎng)控制。
　　當(dāng)選擇追色封切時(shí)，其過(guò)程如下，伺服啟動(dòng)信號(hào)導(dǎo)通，伺服電機(jī)按照TRIO數(shù)字運(yùn)動(dòng)控制器中的運(yùn)動(dòng)控制程序預(yù)先設(shè)定的運(yùn)動(dòng)曲線進(jìn)行加速運(yùn)動(dòng)、恒速運(yùn)動(dòng)、減速運(yùn)動(dòng)、低速追色、控制器接收到追色信號(hào)時(shí)，通過(guò)中斷方式立即停止伺服電機(jī)。一般追色長(zhǎng)度為10毫米，并且要求追色信號(hào)只能在追色范圍內(nèi)起作用，其它范圍內(nèi)需屏蔽掉其干擾信號(hào)。
　　追色封切調(diào)試時(shí)，在人機(jī)界面上設(shè)定好伺服電機(jī)的恒速速度，先將加速時(shí)間、減速時(shí)間設(shè)長(zhǎng)，再調(diào)低速追色速度，盡可能提高低速追色速度，以追色平穩(wěn)、準(zhǔn)確為準(zhǔn)。調(diào)整好追色速度后，再調(diào)加速時(shí)間、減速時(shí)間，盡可能調(diào)短加減
速時(shí)間，以膠袋與出料輥不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)及追色平穩(wěn)為準(zhǔn)。

（5）控制器中的運(yùn)動(dòng)控制程序在追色封切時(shí)，對(duì)追色信號(hào)記數(shù)，連續(xù)三次檢測(cè)不到時(shí)，控制器停止各電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，并使一個(gè)輸出信號(hào)輸出驅(qū)動(dòng)報(bào)警器報(bào)警。同時(shí)運(yùn)動(dòng)控制器程序?qū)ε坑洈?shù)，當(dāng)批量達(dá)到預(yù)警值時(shí)，控制器的輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)報(bào)警器報(bào)警提示。

（6）通過(guò)外接旋鈕調(diào)位器可對(duì)主電機(jī)和送料電機(jī)調(diào)速，改變?nèi)藱C(jī)界面上控制器的脈沖輸出頻率設(shè)定值可對(duì)伺服調(diào)速。

（7）控制器的運(yùn)動(dòng)控制程序分為自動(dòng)運(yùn)行與手動(dòng)調(diào)試程序，自動(dòng)運(yùn)行程序?yàn)樯a(chǎn)程序，手動(dòng)調(diào)試程序?yàn)檎{(diào)機(jī)或維修時(shí)使用。

4、設(shè)備的電氣部分配置

（1）數(shù)字運(yùn)動(dòng)控制器

         采用英國(guó)TRIO公司的Euro-205X的3U結(jié)構(gòu)的獨(dú)立型板卡的控制器，該控制器采用最新的DSP微處理技術(shù)和先進(jìn)的伺服控制算法和網(wǎng)絡(luò)總線控制技術(shù)，具有ModBus協(xié)議的串口通訊可以直接與人機(jī)界面進(jìn)行通訊數(shù)據(jù)交換。該控制器既可以控制伺服電機(jī)也可以控制步進(jìn)電機(jī)，還可以采用0~±10V的模擬電壓輸出控制變頻器，而且軸數(shù)可以根據(jù)設(shè)備的需要任意定義，這款控制器最多可以到5軸，在這里我們選用伺服的基板，采用脈沖輸出控制兩個(gè)伺服電機(jī)的位置控制方式，一個(gè)0~±10V的模擬電壓輸出控制變頻器來(lái)驅(qū)動(dòng)送料變頻電機(jī)的速度。帶有可編程的可任意定義的輸入/輸出通道。

    控制原理框圖：

（2）伺服驅(qū)動(dòng)器和伺服電機(jī)

     伺服電機(jī)采用日本松下最新的A4系列的伺服電機(jī)，控制切刀的主驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)采用MDDDT3530003/MDMA082P1G和驅(qū)動(dòng)出料輥的驅(qū)動(dòng)的伺服電機(jī)采用MDDDT5540003/MHMA152P1G

（3）人機(jī)界面采用WinView的觸摸屏MT508TV45WV                  

               阿沃德企業(yè)集團(tuán)隨時(shí)歡迎大家來(lái)電咨詢！目前為止，阿沃德集團(tuán)為企業(yè)已經(jīng)在幾百個(gè)行業(yè)為廣大用戶提供了完美解決方案