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應(yīng)用設(shè)計

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Trio控制器在塑料封切機(jī)上的應(yīng)用

Trio控制器在塑料封切機(jī)上的應(yīng)用

1、設(shè)備的工藝要求

1300-900mm長膠袋,生產(chǎn)約60-120/分鐘。
2)長度誤差在0.5mm內(nèi)。
3)膠袋封口處溫度線,需結(jié)實耐拉。
4)既可定長封切,又可追色封切。
5)追色封切時,連續(xù)三次檢測不到色標(biāo)信號,要自動停機(jī)報警
6)要有預(yù)警功能(即生產(chǎn)快到設(shè)定批量時,要提示警報)
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)自動運行/手動調(diào)試功能

2、設(shè)備的加工過程:

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

到送料端放卷的塑料薄膜足夠時,送料電機(jī)停止送料。 
3)溫度到達(dá),溫度信號導(dǎo)通,伺服驅(qū)動器驅(qū)動主伺服電機(jī)通過機(jī)械傳動裝置控制切刀和    

封刀的上下往復(fù)運動。
4)切刀每向上運動一次,伺服信號導(dǎo)通一次,伺服電機(jī)驅(qū)動出料輥夾著塑料薄膜帶轉(zhuǎn)動

一次,切刀和封刀下切,膠袋形成 。 
5)設(shè)定個數(shù)到達(dá)或按停止鍵時,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)計時,主伺服電機(jī)驅(qū)動的傳動比在伺服電機(jī)工作時,切刀與封刀來回往復(fù)運動

達(dá)120/分鐘。在滿足伺服電機(jī)的實際連續(xù)運行轉(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)的傳動比及出料輥的外徑的合理設(shè)計是滿足工藝要求(1)的關(guān)鍵。

2)伺服傳動機(jī)構(gòu)采用同步帶傳動,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滑動,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)生相對滑動為準(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)實耐拉為準(zhǔn)。因為主電機(jī)轉(zhuǎn)速較高時,封刀上下往復(fù)運動快,封口時間短,若封刀溫度偏低,會導(dǎo)致膠袋封口處不牢。當(dāng)主電機(jī)轉(zhuǎn)速較低時,封口時間長,若封刀溫度偏高,會導(dǎo)致膠袋封口處燙穿。

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

加速時間、減速時間,當(dāng)選擇為定長封切時,追色感應(yīng)器無作用,TRIO運動控制器中的運動控制程序根據(jù)伺服機(jī)構(gòu)的機(jī)械傳動比、伺服驅(qū)動器的電子齒輪比(采用脈沖輸出方式)、伺服電機(jī)變碼器的線數(shù)以及出料輥的周長來設(shè)定移動的當(dāng)量,根據(jù)移動當(dāng)量就可以計算出伺服驅(qū)動器在運動一個袋長需要接收的脈沖,伺服電機(jī)就驅(qū)動出料輥轉(zhuǎn)動帶出一定長度的膠袋`。這樣就實現(xiàn)了定長控制。
  當(dāng)選擇追色封切時,其過程如下,伺服啟動信號導(dǎo)通,伺服電機(jī)按照TRIO數(shù)字運動控制器中的運動控制程序預(yù)先設(shè)定的運動曲線進(jìn)行加速運動、恒速運動、減速運動、低速追色、控制器接收到追色信號時,通過中斷方式立即停止伺服電機(jī)。一般追色長度為10毫米,并且要求追色信號只能在追色范圍內(nèi)起作用,其它范圍內(nèi)需屏蔽掉其干擾信號。
  追色封切調(diào)試時,在人機(jī)界面上設(shè)定好伺服電機(jī)的恒速速度,先將加速時間、減速時間設(shè)長,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)加速時間、減速時間,盡可能調(diào)短加減
速時間,以膠袋與出料輥不發(fā)生相對滑動及追色平穩(wěn)為準(zhǔn)。

5)控制器中的運動控制程序在追色封切時,對追色信號記數(shù),連續(xù)三次檢測不到時,控制器停止各電機(jī)運轉(zhuǎn),并使一個輸出信號輸出驅(qū)動報警器報警。同時運動控制器程序?qū)ε坑洈?shù),當(dāng)批量達(dá)到預(yù)警值時,控制器的輸出信號驅(qū)動報警器報警提示。

6)通過外接旋鈕調(diào)位器可對主電機(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)定值可對伺服調(diào)速。

7)控制器的運動控制程序分為自動運行與手動調(diào)試程序,自動運行程序為生產(chǎn)程序,手動調(diào)試程序為調(diào)機(jī)或維修時使用。

4、設(shè)備的電氣部分配置

1)數(shù)字運動控制器

         采用英國TRIO公司的Euro-205X3U結(jié)構(gòu)的獨立型板卡的控制器,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4軸,在這里我們選用伺服的基板,采用脈沖輸出控制兩個伺服電機(jī)的位置控制方式,一個0~±10V的模擬電壓輸出控制變頻器來驅(qū)動送料變頻電機(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)動伺服電機(jī)采用MDDDT3530003/MDMA082P1G和驅(qū)動出料輥的驅(qū)動的伺服電機(jī)采用MDDDT5540003/MHMA152P1G

3)人機(jī)界面采用WinView的觸摸屏MT508TV45WV

 結(jié)論:

經(jīng)過設(shè)計、安裝、調(diào)試,每分鐘可以大約150個左右,長度誤差在0.5mm以內(nèi)。得到了用戶的好評。

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