一, 行業(yè)概述及工藝要求:
紙質(zhì)包裝袋具有成本低,、成型方便,、多樣、印刷精美,、綠色環(huán)保等特點,,一直在水泥、糧食加工,、服裝,、鞋帽等行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用,隨著國家限塑令的出臺,紙袋在食品包裝行業(yè)取代塑料袋已成必然,,這又給紙袋提供了廣闊的市場空間,,催生了大批的紙袋生產(chǎn)企業(yè)。在廣東等為代表的紙袋機生產(chǎn)企業(yè)也迎來了第二個春天,。 廣州博瑋伺服科技有限公司華東辦事處通過和上述部分企業(yè)合作,,使BWS-BBR輪切專用伺服驅(qū)動器得以廣泛應(yīng)用。
紙袋的生產(chǎn)工藝決定了機械必須具有連續(xù)性,、高速性及高精度,,在先印刷后裁切等紙袋機上還要求具有自動追色標裁切功能。一般生產(chǎn)要求主送料速度為100米/分鐘,,裁切誤差不超過1毫米,。能夠自動追隨主送料速度按設(shè)定的裁切長度計算并精確裁切。這就給電氣控制提出了更高的要求,。
BWS-BBR伺服驅(qū)動器具有的運動控制器與伺服驅(qū)動器結(jié)合為一體,;可控制無刷伺服或感應(yīng)伺服;內(nèi)含32位微處理器及125us動態(tài)高速計算回路,;可接收400Kpps的高速測長脈沖信號,;可追認印刷點自動修正裁切長度等特點完全滿足了生產(chǎn)工藝的要求。
二,, 控制理念及系統(tǒng)構(gòu)成:
根據(jù)工藝要求我們設(shè)計采用了在主送料輪上加裝編碼器并反饋給伺服驅(qū)動器,,用以實時監(jiān)測送料速度并計算;用人機界面和伺服直接通訊來做生產(chǎn)訂單的管理及實際工況的監(jiān)測,;在距輪刀180°位置裝光電傳感器用以給伺服裁切完成信號,;在裁切物料垂直位置裝檢測裝置用以檢測色標點并反饋至伺服驅(qū)動器。
基本系統(tǒng)構(gòu)架如下圖:
以上構(gòu)架圖為通用構(gòu)架,,紙袋機大部采用單刀對膠輥裁切,,且輪刀多為鋸齒刀,特殊要求還有加熱刀,。這里不做贅述,。
三, 系統(tǒng)接駁及參數(shù)設(shè)置:
1,,數(shù)字輸入端口參數(shù)設(shè)置:
端口名稱 參數(shù)號 功能號 功能說明
DI1 F141 100 矢能并運轉(zhuǎn)
DI2 F142 189 色標點輸入 只能輸入此端口
DI3 F143 203 裁切點信號輸入 只能輸入此端口
DI4 F144 154 激活窗口識別功能
DI5 F145 155 允許仿真進料
2,,進料、主速度,、編碼器,、輪臺等特殊參數(shù)設(shè)定:
參數(shù)號 功能號 功能說明
F130 0 輸入4倍率脈沖
F480 1 選擇位置控制模式
F481 1 選擇追蹤控制模式
F499 9 自動輪切功能
F550 120 最高線速度
F527/F526 實際計算設(shè)定送料輪每轉(zhuǎn)一米對應(yīng)的脈沖數(shù)
F533/F532 實際計算設(shè)定 輪刀周長
F531/F530 實際計算設(shè)定 切輪每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)
F553/552 實際計算設(shè)定 印刷點至裁切點距離
F535/534 實際設(shè)定 實際裁切的長度
參數(shù)設(shè)置說明:
2.1,送料輪每轉(zhuǎn)一米對應(yīng)脈沖數(shù)計算:
先算出送料輪周長=直徑D×3.14 再算出送料輪每走一米的轉(zhuǎn)數(shù)=1/C(C為送料輪周長,,單位為米),;送料輪每米脈沖數(shù)=1/C* PPR*4(PPR為編碼器每轉(zhuǎn)脈沖數(shù))
例如:送料輪直徑19cm 送料檢測編碼器2500線 則送料輪每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)=1÷(0.19×3.14)×10000≈16762 高位F527=1 低位F526=6762
2.2,切輪每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)計算:
切輪電機編碼器4倍頻后×減速比。例如:2500線編碼器 1:4減速比 則此參數(shù)為40000
2.3,,以上參數(shù)設(shè)定后需復位有效,。
2.4關(guān)于BWS-BBR自學習等基本參數(shù)請參照《BWS-BB伺服驅(qū)動器使用手冊》這里只介紹與輪切相關(guān)參數(shù)設(shè)定。
四,,精確調(diào)試及調(diào)試要點:
參數(shù)設(shè)置完畢后應(yīng)再次確認,,當確認輸入?yún)?shù)正確無誤且無系統(tǒng)安全顧慮后開始調(diào)試。
在F480,、F481=0的情況下以速度模式運行伺服電機,,確認電機轉(zhuǎn)向是否與輪刀轉(zhuǎn)向一致,,如相反不可改變輸入脈沖的方向使之調(diào)向,,一定要通過改變伺服電機編碼器U、V,、W方向來實現(xiàn),,否則自動追標功能將不可用。具體方法如下:
U+ →U-對調(diào) V+ →W-對調(diào) W+→ V-對調(diào)并將伺服驅(qū)動器輸出主線V,、W對調(diào),。
1, 將F039設(shè)為1.1,,激活伺服系統(tǒng),,手動電機軸確認此時處于定位狀態(tài),如有不正常激磁渦流聲,,應(yīng)適度調(diào)整電流回路的比例增益F470及積分增益F471.如果機械有不正常抖動或異聲,,調(diào)整速度回路的比例增益F476(一般設(shè)為200)、速度回路的比例增益F473及積分增益,。在此系統(tǒng)中F473的值應(yīng)在2000左右,,以保證速度環(huán)的快速響應(yīng)。
2,, 激活模擬進料功能,,將模擬進料電位器接至AI3、5V AGND上,,將F040設(shè)為25.xx
3,, 慢慢旋轉(zhuǎn)電位器對系統(tǒng)模擬進料速度,此時系統(tǒng)開始與模擬送料速度同步運轉(zhuǎn)直至切下第一刀后,,才開始正常運行,。將剪切長度設(shè)為兩倍的輪刀周長,這時切刀一定是在朝上180°位置有一個停頓,,調(diào)整電位器至最高轉(zhuǎn)速,,觀察輪刀停頓時是否平穩(wěn)無抖動。
4, 連續(xù)運轉(zhuǎn)系統(tǒng),,觀察輪切電機編碼器每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)F468的值是否有變化,,如有,說明說明編碼器受到干擾,,找出干擾源并解決之,。
5, 上紙實際裁切10次,,對比剪切長度是否準確,,如果長度一致但±于設(shè)定長度,計算后并增減F527/526的值,。例如:設(shè)定裁切800mm,,實際裁切805mm。F531/530的值為16762,,
16762÷805=20 用實際裁切誤差5mm×20=100 16762-100=16662 將此數(shù)輸入F531/530即可校準,。
6, 取消模擬送料,,實際裁切并觀察實測送料編碼器F139的值,,如有大范圍波動說明送料脈沖受到干擾,找出干擾源并解決之,。
7,, 利用伺服提供的實際裁切監(jiān)視參數(shù)F713/F712觀察實際裁切長度;觀測F889的值監(jiān)視實際裁切誤差,。
調(diào)試要點:
1,, 確保伺服驅(qū)動器和伺服電機的PG相連并可靠、獨立接入大地,。
2,, 確保裁切點信號傳感器、送料速度檢測編碼器,、印刷點檢測傳感器質(zhì)量穩(wěn)定,,抗干擾能力好,否則影響裁切精度,,甚至系統(tǒng)無法正常工作,。
3, 正確設(shè)定印刷點至裁切點距離F553/552,、同步區(qū)角度F528,、主測速編碼器脈波取樣時間F138的值以利提高精度。
4,, 如高速裁切時出現(xiàn)過壓應(yīng)啟動F033=2并加裝制動電阻或加裝能耗回饋裝置,。
五,,應(yīng)用結(jié)果及客戶反饋:
經(jīng)過與多家紙袋機生產(chǎn)企業(yè)的合作案例分析得出結(jié)論,BWS-BBR輪切伺服在紙袋機上完全可以成功應(yīng)用并做到實際裁切速度120m/分鐘,,裁切精度±0.5mm以內(nèi),。BWS-BBR伺服以其特有的經(jīng)濟適用、調(diào)試簡單方便等特點,,滿足了客戶的工藝要求,,在同一系統(tǒng)中同比進口產(chǎn)品為客戶節(jié)約了30%的成本且剪切速度、裁切精度相同,。受到客戶的一致好評并建立了長期穩(wěn)定的合作關(guān)系,。創(chuàng)造了良好的社會和經(jīng)濟效益。
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