包装机械上一种简单可靠的伺服应用方案

2019-05-25 11:25

引言

  80年代以后,由于改革开放,我国经济迅猛发展,社会对包装机械的需求不断增加。市场需求、政府的重视、政策引导和积极扶持,使我国包装机械得到迅速发展,年平均增长速度大于20%,经过20多年的发展,我国包装机械已成为机械工业中十大行业之一,无论是产品还是品种,都取得了令人瞩目的成就,特别在最近几年出现规模化、成套自动化、传动复杂、技术含量高的趋势,并开始向东南亚以及第三世界国家成套出口。

  包装机械作为专业性机械,除了普通机械的一般要求外,还有外表美观、传动装置紧凑、运转平稳、精度高、生产效率高等要求,以很好地完成自身功能,适应市场需求。

  路斯特servo c伺服系统是德国路斯特公司生产的一款通用型伺服产品,已经广泛应用于各种机床和产业机械。servoc伺服系统除了具备通用型伺服的特点外,还独自具备motion功能,通过驱动器自带的plc功能可以实现各种运动控制。它的通用性和灵活性已经体现于多个应用行业。

  下面介绍基于路斯特servo c伺服系统在包装机械上的应用案例。

在立式包装机上应用

  该包装机由横封、易撕口、切断三个机构构成,分别由三台伺服电机驱动,采用plc控制、触摸屏显示运行状态。上位plc通过发脉冲的方式控制3台servoc伺服系统,根据工艺的要求,对三个机构进行位置控制。系统构成框图和样机图片如图1和图2所示。

控制原理

  plc经色标传感器检测色标位置后,根据触摸屏设置的袋长/横封速度等工艺数据自动计算出各个机构运行速度,通过指令脉冲与各个伺服系统的结合完成横封/易撕口/切断/等动作。整个系统具备智能型光电色标定位控制系统,能够自动排除由于非正常色标图案及印刷不良的包装材料所造成干扰信号的影响,运行稳定可靠。同时具有包装膜张力补偿功能,能够消除由于包装膜张力的变化对包装袋长的影响。

功能特点

  (1)servo c系列伺服系统供电方式为单相220vac或三相380vac,节约系统成本,方便客户使用。

  (2)servo c驱动器允许电压波动范围宽以及3倍过载能力,伺服电机的4倍过载能力保证整个伺服系统的稳定以及可靠性。

  (3)servo c独特的16位旋变编码器保证了编码器的高精度和高抗振性能。

  食品机械上的应用

  机械铝丝双卡封口机(简称打卡机)是利用伺服电机驱动多种凸轮组合完成打卡功能,同时与各种灌装机进行联机实现自动化生产。

  整个系统由打卡机联机动作、打卡机单独动作、点动、设定裁刀次数、裁刀信号输出以及打卡完成信号输出等组成。系统框图框图和样机图片如图3和图4所示。

  工作原理

  伺服电机驱动凸轮组合完成打卡动作过程中需要输出裁刀信号、灌装机开始动作信号,同时为了调试设备也需要点动和单独打卡动作。整个系统的动作全部由servoc本身的plc功能实现。动作说明如下:

  (1)联机动作说明:在联机允许动作时候伺服电机需要输出给灌装机一个启动信号,等打卡机接收到启动信号之后,打卡机进行动作。在满足设定的裁刀次数的条件下以一个固定的距离(从开始启动时候为起点进行计算距离)为条件且输出裁刀信号,然后在打卡动作快要完成时候输出灌装机一个启动信号,等待灌装机的启动信号以此循环。若取消联机信号时候也要输出一个信号。

  (2)单独动作说明:单独动作主要是进行手动给一个启动信号,然后运动过程中在满足设定的裁刀次数的条件下运行设定的距离且输出裁刀信号。在联机允许的情况下单独动作不能动作。

  (3)裁刀信号:裁刀为气动,主要是在打卡快要完成、铝丝在拉直的情况下进行裁断铝丝。这个信号由伺服在运动开始之后在一个固定距离时候输出给裁刀一个信号,同时这个信号还受设定的裁刀次数控制,即设定的裁刀次数为5则在做第5次动作时候才有裁刀信号输出,设定的裁刀次数需要在0~9之间可调。

  (4)打卡完成信号:即在打卡动作快要完成时提前给灌装机器一个打卡完成信号,实现机器的联机。

  (5)点动:即手动jog功能。

  (6)禁止裁刀功能。增加禁止裁刀输出的一个开关。

  功能特点

  (1)采用servo c内部的定位功能,保证了运动过程的可靠性,调试简单,定位速度快,精度高。

  (2)伺服系统直接与hmi连接,人性化操作,可实时显示运行速度、打卡次数、故障报警、设置速度、长度等信息。

  (3)简化整个系统配置,优化性价比,有效保证整个系统稳定性,可靠性。同时有利于系统集成商或机器制造商形成和保护专有技术。

  通用性驱动器系列具有的独特优点

  低系统成本

  省进线侧三相380/220v变压器;

  经济型总线通讯(标配rs485接口,选配canopen接口);

  可驱动第三方电机;

  贴合中国使用环境

  300%的过载能力;

  承受振动和苛刻使用环境的旋转变频器和高分辨率的正余弦编码器;

  允许电压波动范围宽,且不停机;

  智能型

  含(软)可编程逻辑控制plc功能标准化的转矩、速度和位置运行模式,上电即用;

  安装简便,调试快捷准确

  插拔式接线免焊接、免螺丝、并防插错;

  自动识别电机参数,自动设定调节器与控制参数;

  多功能操作面板(标配);

  四通道示波器功能的pc调试软件drivemanager。

结语

  通用型servo c伺服系统除了具备通用性和内置plc功能,还自带rs485或canopen通讯功能,为客户预留扩展功能。servo c以其优异的性能、极具竞争力的价格、可靠的质量,以及路斯特传动系统所提供的核心技术及服务,为客户创造了巨大价值,是应用方案优先选择。

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