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賽孚德總線型伺服在制袋機上的應用

一.簡介


制袋機是軟包裝生產線上利用塑料薄膜制作袋子的加工設備,加工范圍為各種大小厚薄規格不同的塑料或其他材料的包裝袋,一般來說以塑料包裝袋為主要產品。隨著工業自動化的發展,提高包裝機械的運行速度,包裝質量,減少廢品和減低損耗是核心問題。


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圖1-現場圖片


二.制袋機工藝流程


在制袋過程中,薄膜卷材料連續展開,并通過光電糾偏和進給機構源源不斷地進入折疊成型裝置中的。薄膜經過折疊成型后,由定長牽引和定位裝置進行牽引和定位進入熱封工序。制袋流程中熱封工序,是利用兩層熱封材料使復合薄膜熱封部位的熱封層變成粘流狀態,再借助于刀具的壓力,使上下兩層熱封材料彼此融合在一起,冷卻后能保持一定的強度,具有良好的密封性等。熱封好的袋子可以根據需要進行打孔和切口等加工,最后由裁切裝置完成裁切,制成成品袋。


制袋工藝流程如下:

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制袋過程的主要難點是袋長與主機速度,定長定位和薄膜進給間的協調控制。熱封刀與與切刀的上下往復運動由主變頻電機控制,袋長定位由賽孚德620B伺服電機帶動送料輥,另外光電傳感器(又稱光電眼)、溫控器、接近開關,做為傳感元氣件,負責時間的判斷與控制信號的發出,使執行器件之間確立邏輯關系。


熱切刀位置與伺服電機牽引動作之間的協調關系。(通俗來講:就是熱封刀的動力電機是由變頻器控制做上下往復運動,在熱封刀做往上的過程中,由賽孚德620B伺服控制的拉料定長運動電機開始運轉,把薄膜拉動到切刀的位置。在熱封刀做往下的過程中,塑料薄膜已經被伺服電機拉到固定的位置并停住,等待熱封刀的切壓。這個循環的往復過程時間很短暫并快速,要求電機無過沖和抖動,充分的展示了伺服在動態響應速度上的高性能優勢。)

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圖3-熱切刀位置與伺服電機牽引動作關系


圖中t1~t5為切刀往返一個周期所需時間,在這個周期內,只有t1~T4的時間,才允許伺服電機做牽引動作。在實際運行中,伺服電機牽引時間常常小于容許時間,如圖t2~t3所示。控制的關鍵在于無論機器速度變化怎樣,都能準確檢測t2~t3的時刻,并保證其在t1~t4的范圍內熱切刀是由主電機做上下往返運行,具體來說主電機通過減速箱帶動一個轉輪,該轉輪通過一個連桿機構與熱切刀相連,轉輪轉動一周,則熱切刀上下往返一次,轉輪旋轉角度與熱切刀位置相對應,因此通過檢測該轉輪的旋轉角度就可以知道當前熱切刀的位置,控制系統中采用的方法是在轉輪的軸上裝一個金屬凸輪,通過接近開關感應凸輪從而測出t2~t3的具體時刻,保證熱封刀在離開承切皮輥并再次到達承切皮輥之前,將所設定長度的塑料袋送過切刀。

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圖4-熱切刀位置檢測示意圖

 

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圖5-成品圖


三.伺服系統介紹


本機牽引定長伺服采用賽孚德ASD620B系列3.8kw伺服,采用全進口高性能芯片,高優化的速度環,電流環控制算法提高伺服相應控制頻率,響應頻率達2.5khz(23位絕對值);支持多種編碼器;伺服驅動電機三倍過載能力;使用多級濾波器,改進震動抑制功能,縮短整定時間;帶有諧振抑制功能,針對于負載和電機之間存在的彈性鏈接裝置引起的定位震動現象,根據系統信息來合理分配陷波器參數,消除位置給定中震動成分;支持多種通訊方式,Modbus,EtherCAT,CANopen可選。


四.伺服系統型號


型號:賽孚德ASD620B  

功率:3.8kw

編碼器型號:2500線增量式編碼器


五.總結


在現場實際應用中,以400mm袋子為例,之前每分鐘340個,使用賽孚德伺服定長功能制袋為每分鐘380個,效率比之前提高12%。賽孚德伺服應用于制袋機上的定長定位中,高速穩定性好,加工產品質量高,精度高,低損耗,在滿足用戶需求的同時降低成本,提高了制袋加工效率,為企業帶來效益。


 

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