時(shí)間:2012-03-15 11:25:56來源:gengwt
1設(shè)備原理
此種設(shè)備主要用于生產(chǎn)醫(yī)院護(hù)理用衛(wèi)生護(hù)理墊產(chǎn)品,以往設(shè)備的裁切等工藝都是通過機(jī)械軸帶動(dòng)來實(shí)現(xiàn)。而臺(tái)達(dá)無軸方案,即切刀等動(dòng)作由伺服直接驅(qū)動(dòng),追隨主軸作動(dòng)。該設(shè)備主要由木漿粉碎裝置,吸風(fēng)系統(tǒng),內(nèi)墊加工裁切,外紙裁切,成品折疊,成品排片等組成。生產(chǎn)的產(chǎn)品規(guī)格是長度230mm~2000mm,幅面500mm,精度要求在±5mm(100m/min車速下)。
設(shè)備外形和產(chǎn)品圖片分別如圖1和圖2所示。
2設(shè)備工藝流程
該設(shè)備由主機(jī)和輔機(jī)兩部分組成,輔機(jī)主要包括風(fēng)機(jī)、粉碎機(jī)、加熱系統(tǒng)等輔助制程工藝;主機(jī)主要包括內(nèi)紙、外紙輸送、內(nèi)紙裁切、外紙裁切、成品折疊、排片等工藝。確認(rèn)征集無故障后,首先輔機(jī)啟動(dòng),加熱開啟,風(fēng)機(jī)啟動(dòng),粉碎機(jī)起動(dòng)。當(dāng)溫度及風(fēng)量達(dá)到設(shè)定值后,主機(jī)啟動(dòng)允許,木漿經(jīng)粉碎機(jī)粉碎后,堆積在以涂布SAP的內(nèi)墊下膜上,上膜在送紙伺服電機(jī)的牽引下,覆在已經(jīng)布滿木漿的下膜上,然后經(jīng)內(nèi)墊覆膜壓輥壓合后完成內(nèi)墊制作工藝;內(nèi)墊制作好后,經(jīng)內(nèi)墊切刀裁切后,以一定的等間隔輸送至主輸送帶,接著完成外膜包覆。外膜包覆完成后,被成品切刀切成單個(gè)產(chǎn)品,然后進(jìn)入折疊工段,折疊好成品,經(jīng)過排片機(jī)構(gòu)后,按照設(shè)定的片數(shù)完成包裝。設(shè)備工藝結(jié)構(gòu)如圖3所示。
圖3設(shè)備工藝結(jié)構(gòu)圖
3電氣系統(tǒng)控制架構(gòu)
電氣控制系統(tǒng)架構(gòu)如圖4所示。PLC采用三菱FX3U系列128點(diǎn),04DA模擬量模塊,A700和E700系列變頻器,HMI和伺服采用臺(tái)達(dá)產(chǎn)品。
圖4設(shè)備電氣系統(tǒng)架構(gòu)
4電氣產(chǎn)品配置
主要電氣控制產(chǎn)品配置如表1所示。
表1電氣產(chǎn)品配置值
5控制系統(tǒng)程序規(guī)劃
5.1送紙伺服凸輪曲線規(guī)劃
根據(jù)設(shè)備工藝,送紙伺服僅需要與主軸保持一定比列關(guān)系的速度差運(yùn)行即可,故送紙軸在凸輪曲線規(guī)劃為等速曲線,如圖5所示。然后,通過凸輪曲線縮放倍率系數(shù)P5-19調(diào)整獲得工藝所需位置和速度關(guān)系。
圖5送紙伺服凸輪命令曲線
5.2切刀伺服凸輪曲線規(guī)劃
對(duì)于切刀的控制,采用電子凸輪實(shí)現(xiàn)與主軸的位置關(guān)系控制。由于切刀為標(biāo)準(zhǔn)的輪切,故采用ASDA-SOFT所提供的飛剪模型進(jìn)行曲線規(guī)劃。參照模型建立輪切曲線,需知道一下機(jī)械參數(shù),如圖6所示。
圖6飛剪模型及機(jī)械參數(shù)
5.3切刀相位調(diào)整
切刀相位調(diào)整功能是為了應(yīng)對(duì)在生產(chǎn)過程中,切刀裁切位置跑位而設(shè)立的一種補(bǔ)償調(diào)整功能。以往都是依靠機(jī)械進(jìn)行調(diào)整。以用臺(tái)達(dá)的伺服切刀控制方案后,相位調(diào)整不再需要做機(jī)械調(diào)整,而是通過簡單的電氣來實(shí)現(xiàn)。其實(shí)現(xiàn)方式是通過在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,改變凸輪軸與主軸之間的齒輪比來實(shí)現(xiàn),即改變P5-83(主軸脈沖數(shù)所對(duì)應(yīng)凸輪軸的趟數(shù))。其實(shí)現(xiàn)方法和原理如下所述。
在正常狀況下,當(dāng)我們通過飛剪模型建立曲線時(shí),ASDASOFT就會(huì)自動(dòng)幫我們算出P5-84的值(主軸脈沖數(shù)),一般情況對(duì)應(yīng)凸輪趟數(shù)則設(shè)定為P5-83=1。此時(shí),如果要實(shí)現(xiàn)將凸輪軸放大,便只能整數(shù)倍放大。如果要實(shí)現(xiàn)更細(xì)解析度的放大或縮小,只能通過P5-19,但是P5-19得作用時(shí)機(jī)并不是立即有效,所以這里依然采用P5-83來調(diào)整,只需將P5-84和P5-83同時(shí)放大10n,這樣便可輕松實(shí)現(xiàn)凸輪軸比主軸超前或滯后1/10n倍,從而實(shí)現(xiàn)相位的及時(shí)調(diào)整。相位調(diào)整程序如圖10所示。
圖10切刀相位調(diào)整程序
5.4位置追隨誤差調(diào)整
追隨誤差補(bǔ)償,在輪切應(yīng)用過程中,到當(dāng)由低速到高速運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,會(huì)出現(xiàn)追隨誤差導(dǎo)致裁切滯后,即裁切點(diǎn)后偏現(xiàn)象。針對(duì)此問題,A2伺服具有獨(dú)特的解決方案,即飛剪追隨誤差動(dòng)態(tài)補(bǔ)償功能,運(yùn)用此功能可以有效降低追隨誤差。而此功能的應(yīng)用設(shè)定非常簡單,只要設(shè)定P1-36=1,并調(diào)整P2-53即可實(shí)現(xiàn)此功能。
圖11為啟用飛剪追隨誤差動(dòng)態(tài)修正功能后,所抓取的位置誤差波形1。從圖中可以看到,在裁切點(diǎn)(同步區(qū)中點(diǎn)位置)的位置誤差僅為15PUU,馬達(dá)毎轉(zhuǎn)PUU為100000,所以位置誤差約為0.05°。
圖11切刀位置追隨誤差波形圖
6結(jié)論
基于臺(tái)達(dá)A2高性能伺服的電子軸衛(wèi)生巾生產(chǎn)設(shè)備,大大擴(kuò)展了設(shè)備的裁切規(guī)格;可實(shí)現(xiàn)230~2000mm范圍內(nèi)的裁切長度。使得設(shè)備的糾偏調(diào)整更加簡單靈活。規(guī)格切換無需再做機(jī)械部件的更換和調(diào)整,用戶只需通過HMI設(shè)定相關(guān)的參數(shù),便可輕易實(shí)現(xiàn)規(guī)格切換。A2伺服的豐富功能為裁切的精確控制提供了有效保證。
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