阿沃德企業(yè)應(yīng)用案例——塑料封切機

    本文詳細介紹了trio控制器在塑料封切機的應(yīng)用，案例以用戶需要條件為結(jié)構(gòu)，詳細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)實的指導(dǎo)意義

1、  設(shè)備的工藝要求

（1）300-900mm長膠袋，生產(chǎn)約200-300個/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)三次檢測不到色標信號，要自動停機報警
（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）主電機調(diào)速，送料電機調(diào)速，伺服電機調(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行加熱。 
（2）自動起動后，送料變頻器驅(qū)動送料電機以設(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，送料電機停止送料。 
（3）溫度到達，溫度信號導(dǎo)通，伺服驅(qū)動器驅(qū)動主伺服電機通過機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)到達或按停止鍵時，當前膠袋形成后停機，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）機械設(shè)計時，主伺服電機驅(qū)動的傳動比在伺服電機工作時，切刀與封刀來回往復(fù)運動

達300次/分鐘。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)計是滿足工藝要求（1）的關(guān)鍵。

（2）伺服傳動機構(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。

（3）溫控器的設(shè)定溫度一般設(shè)定在180℃左右，根據(jù)主電機的轉(zhuǎn)速高低適當微調(diào)溫控器的設(shè)定溫度，以膠袋封口處結(jié)實耐拉為準。因為主電機轉(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。當主電機轉(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)伺服機構(gòu)的機械傳動比、伺服驅(qū)動器的電子齒輪比（采用脈沖輸出方式）、伺服電機變碼器的線數(shù)以及出料輥的周長來設(shè)定移動的當量，根據(jù)移動當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。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)、準確為準。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。

（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)，當批量達到預(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)位器可對主電機和送料電機調(diào)速，改變?nèi)藱C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-205X的3U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界面進行通訊數(shù)據(jù)交換。該控制器既可以控制伺服電機也可以控制步進電機，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伺服電機的位置控制方式，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

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

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

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