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BWS-BB伺服系统在纸袋包装机上的应用

放大字体  缩小字体 发布日期:2013-07-29   浏览次数:46719
 经过与多家纸袋机生产企业的合作案例分析得出结论,BEC-BBR轮切伺服在纸袋机上完全可以成功应用并做到实际裁切速度120m/分钟,裁切精度±0.5mm以内。BWS-BBR伺服以其特有的经济适用、调试简单方便等特点,满足了客户的工艺要求,在同一系统中同比进口产品为客户节约了30%的成本且剪切速度、裁切精度相同。受到客户的一致好评并建立了长期稳定的合作关系。创造了良好的社会和经济效益。

一, 行业概述及工艺要求:

  纸质包装具有易加工,成本低,适于印刷,重量轻可折叠,无毒,无味,无污染等优点,但耐水性差,在潮湿时强度差。纸质包装材料可分为包装纸和纸板两大类。一般的包装用纸统称为纸质包装,纸质包装的性能要求主要有以下几个方面:强度高,成本低,透气性好,耐磨损的包装多用作购物袋,文件袋,例如牛皮纸。纸面光洁,强度较高的包装纸多用作标签,服装吊牌,瓶贴,例如漂白纸。以天然原材料支撑,无毒,透明度高,表面光滑,抗拉,抗湿,防油的包装纸,多用于食品包装,例如玻璃纸。纸板的制造原材料与纸基本相同,只要区别在于硬度,厚度,刚性强,易加工型,是销售包装的主要用纸。

  纸袋的生产工艺决定了机械必须具有连续性、高速性及高精度,在先印刷后裁切等纸袋机上还要求具有自动追色标裁切功能。一般生产要求主送料速度为100米/分钟,裁切误差不超过1毫米。

  BWS-BBR伺服驱动器具有的运动控制器与伺服驱动器结合为一体;可控制无刷伺服或感应伺服;内含32位微处理器及125us动态高速计算回路;可接收400Kpps的高速测长脉冲信号;可追认印刷点自动修正裁切长度等特点完全满足了生产工艺的要求。

  二, 控制理念及系统构成:

  根据工艺要求我们设计采用了在主送料轮上加装编码器并反馈给伺服驱动器,用以实时监测送料速度并计算;用人机界面和伺服直接通讯来做生产订单的管理及实际工况的监测;在距轮刀180°位置装光电传感器用以给伺服裁切完成信号;光电传感器是采用光电元件作为检测元件的传感器。它首先把被测量的变化转换成光信号的变化,然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号。光电传感器一般由光源、光学通路和光电元件三部分组成。光电检测方法具有精度高、反应快、非接触等优点,而且可测参数多,传感器的结构简单,形式灵活多样,因此,光电式传感器在检测和控制中应用非常广泛。光电传感器是各种光电检测系统中实现光电转换的关键元件,它是把光信号(红外、可见及紫外光辐射)转变成为电信号的器件。

  光电式传感器是以光电器件作为转换元件的传感器。它可用于检测直接引起光量变化的非电量,如光强、光照度、辐射测温、气体成分分析等;也可用来检测能转换成光量变化的其他非电量,如零件直径、表面粗糙度、应变、位移、振动、速度、加速度,以及物体的形状、工作状态的识别等。光电式传感器具有非接触、响应快、性能可靠等特点,因此在工业自动化装置和机器人中获得广泛应用。近年来,新的光电器件不断涌现,特别是CCD图像传感器的诞生,为光电传感器的进一步应用开创了新的一页。

  以上构架图为通用构架,纸袋机大部采用单刀对胶辊裁切,且轮刀多为锯齿刀,特殊要求还有加热刀。

  三, 系统接驳及参数设置:

  1,数字输入端口参数设置:

  端口名称 参数号 功能号 功能说明

  DI1 F141 100 矢能并运转

  DI2 F142 189 色标点输入 只能输入此端口

  DI3 F143 203 裁切点信号输入 只能输入此端口

  DI4 F144 154 激活窗口识别功能

  DI5 F145 155 允许仿真进料

  2,进料、主速度、编码器、轮台等特殊参数设定:

  参数号 功能号 功能说明

  F130 0 输入4倍率脉冲

  F480 1 选择位置控制模式

  F481 1 选择追踪控制模式

  F499 9 自动轮切功能

  F550 120 最高线速度

  F527/F526 实际计算设定 送料轮每转一米对应的脉冲数

  F533/F532 实际计算设定 轮刀周长

  F531/F530 实际计算设定 切轮每转脉冲数

  F553/552 实际计算设定 印刷点至裁切点距离

  F535/534 实际设定 实际裁切的长度

  参数设置说明:

  2.1,送料轮每转一米对应脉冲数计算:

  先算出送料轮周长=直径D×3.14 再算出送料轮每走一米的转数=1/C(C为送料轮周长,单位为米);送料轮每米脉冲数=1/C* PPR*4(PPR为编码器每转脉冲数)

  例如:送料轮直径19cm 送料检测编码器2500线 则送料轮每转脉冲数=1÷(0.19×3.14)×10000≈16762 高位F527=1 低位F526=6762

  2.2,切轮每转脉冲数计算:

  切轮电机编码器4倍频后×减速比。例如:2500线编码器 1:4减速比 则此参数为40000

  2.3,以上参数设定后需复位有效。

  2.4关于BWS-BBR自学习等基本参数请参照《BWS-BB伺服驱动器使用手册》这里只介绍与轮切相关参数设定。

  四,精确调试及调试要点:

  参数设置完毕后应再次确认,当确认输入参数正确无误且无系统安全顾虑后开始调试。

  在F480、F481=0的情况下以速度模式运行伺服电机,确认电机转向是否与轮刀转向一致,如相反不可改变输入脉冲的方向使之调向,一定要通过改变伺服电机编码器U、V、W方向来实现,否则自动追标功能将不可用。具体方法如下:

  U+ →U-对调 V+ →W-对调 W+→ V-对调并将伺服驱动器输出主线V、W对调。

  1, 将F039设为1.1,激活伺服系统,手动电机轴确认此时处于定位状态,如有不正常激磁涡流声,应适度调整电流回路的比例增益F470及积分增益F471.如果机械有不正常抖动或异声,调整速度回路的比例增益F476(一般设为200)、速度回路的比例增益F473及积分增益。

  2, 激活模拟进料功能,将模拟进料电位器接至AI3、5V AGND上,将F040设为25.xx

  3, 慢慢旋转电位器对系统模拟进料速度,此时系统开始与模拟送料速度同步运转直至切下第一刀后,才开始正常运行。将剪切长度设为两倍的轮刀周长,这时切刀一定是在朝上180°位置有一个停顿,调整电位器至最高转速,观察轮刀停顿时是否平稳无抖动。

  4, 连续运转系统,观察轮切电机编码器每转脉冲数F468的值是否有变化,如有,说明说明编码器受到干扰,找出干扰源并解决之。

  5, 上纸实际裁切10次,对比剪切长度是否准确,如果长度一致但±于设定长度,计算后并增减F527/526的值。例如:设定裁切800mm,实际裁切805mm。F531/530的值为16762,

  16762÷805=20 用实际裁切误差5mm×20=100 16762-100=16662 将此数输入F531/530即可校准。

  6, 取消模拟送料,实际裁切并观察实测送料编码器F139的值,如有大范围波动说明送料脉冲受到干扰,找出干扰源并解决之。

  7, 利用伺服提供的实际裁切监视参数F713/F712观察实际裁切长度;观测F889的值监视实际裁切误差。

  调试要点:

  1, 确保伺服驱动器和伺服电机的PG相连并可靠、独立接入大地。

  2, 确保裁切点信号传感器、送料速度检测编码器、印刷点检测传感器质量稳定,抗干扰能力好,否则影响裁切精度,甚至系统无法正常工作。

  3, 正确设定印刷点至裁切点距离F553/552、同步区角度F528、主测速编码器脉波取样时间F138的值以利提高精度。

  4, 如高速裁切时出现过压应启动F033=2并加装制动电阻或加装能耗回馈装置。

  五,应用结果及客户反馈:

  经过与多家纸袋机生产企业的合作案例分析得出结论,BEC-BBR轮切伺服在纸袋机上完全可以成功应用并做到实际裁切速度120m/分钟,裁切精度±0.5mm以内。BWS-BBR伺服以其特有的经济适用、调试简单方便等特点,满足了客户的工艺要求,在同一系统中同比进口产品为客户节约了30%的成本且剪切速度、裁切精度相同。

 
 
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