全數(shù)字交流伺服系統(tǒng)在塑料機械上的應(yīng)用

作者：時間：2011-11-10 來源：網(wǎng)絡(luò)

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由以上分析可知，該機機械設(shè)計時，主電機傳動比要滿足主變頻器頻率工作在60Hz的頻率上，這時切刀與封刀來回往復(fù)運動將達120次/分鐘甚至更高要求。在滿足伺服電機的實際連續(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，伺服機構(gòu)的傳動比及出料輥的外徑的合理設(shè)計是滿足該機工藝要求的關(guān)鍵。由圖4可見，PLC的信號邏輯順序為先產(chǎn)生（1），即變頻器先驅(qū)使電機將刀抬起，在抬刀與下刀之間的時間t2內(nèi)，動作（2）必須完成。因此，需滿足關(guān)系t1 轉(zhuǎn)速要求:此機送料輥直徑r=36mm，圓周長為L=2πr=36×3.14=113mm，若以500mm長的袋子為準(zhǔn)，則一次制袋成型需轉(zhuǎn)動周數(shù):n總=500/2πr=500/113=4.425圈，以每分鐘120個袋的制袋標(biāo)準(zhǔn)，則每分鐘送料輥需轉(zhuǎn)動:n輥=120n=531轉(zhuǎn)，同時，送料輥與伺服電機存在1:4的減速比，故最終要求伺服電機的轉(zhuǎn)速:n需=531×4=2124轉(zhuǎn)。
　　
精度要求:袋長精度小于0.5mm，伺服傳動機構(gòu)采用同步帶傳動，伺服編碼器脈沖數(shù)為2500P/R，通過四倍頻轉(zhuǎn)換后，分辨精度達到10000p/r,即v伺=360°/10000=0.036°，電機輸出到出料輥有4:1的減速比，實際檢測精度達到:

　　v輥=360°/（10000×4）=0.009°，對應(yīng)的長度分辯精度為:
　　vl輥=2πr×（0.009°/360°）
　　=113×0.000025=0.002825mm。
　　
故其本身誤差遠遠小于0.5mm，引起定位誤差較大的真正原因是由于伺服電機起停不夠平滑，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)。
　　
新型制袋機均帶有兩種封切方式:一種為空白袋封切方式，即伺服系統(tǒng)控制電機以PLC預(yù)先設(shè)置的脈沖數(shù)進行動作，直到脈沖數(shù)運行完為止，作為一個制袋周期，此種方式為非追色運行方式，也稱為定長運行方式。另一種為追色封切方式，當(dāng)選擇追色封切時，其過程如下，伺服啟動信號導(dǎo)通，伺服電機按照PLC程序預(yù)先設(shè)定的運動曲線進行加速運動、恒速運動、減速運動、低速追色，如圖5所示，PLC接收到追色信號時，通過中斷方式立即停止伺服電機。一般追色長度為10mm，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，在人機界面上設(shè)定好伺服電機的恒速速度，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)。PLC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，PLC停止各電機運轉(zhuǎn)，并驅(qū)動報警器報警。同時PLC程序?qū)ε坑洈?shù)，當(dāng)批量達到預(yù)警值時，PLC驅(qū)動報警器報警提示。
　　
操作面板上設(shè)置了變頻器的調(diào)速旋鈕，通過該組旋鈕調(diào)位器可對主電機和送料電機調(diào)速，從而改變機器的加工效率，同時，改變?nèi)藱C界面上PLC的脈沖頻率設(shè)定值可對伺服電機調(diào)速。
　　
PLC內(nèi)編寫自動運行與手動調(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)機或維修時使用。
　　
該類機械配套伺服系統(tǒng)后，實現(xiàn)了以下功能:效率提高;良品率提高;封切精度提高;調(diào)試機械方便快捷;運行過程平穩(wěn)。200-800mm長膠袋，生產(chǎn)約160-50個/分鐘;長度誤差在0.5mm內(nèi);膠袋封口處溫度線，結(jié)實耐拉;既可定長封切，又可追色封切;追色封切時，連續(xù)三次檢測不到色標(biāo)信號，能自動停機報警;有預(yù)警功能，生產(chǎn)到設(shè)定批量時，會自動提示;主電機調(diào)速，送料電機調(diào)速，伺服電機調(diào)速;設(shè)有自動運行方式和手動調(diào)試方式。
　