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赛孚德总线型伺服在制袋机上的完美应用

一.简介


制袋机是软包装生产线上利用塑料薄膜制作袋子的加工设备,加工范围为各种大小厚薄规格不同的塑料或其他材料的包装袋,一般来说以塑料包装袋为主要产品。随着工业自动化的发展,提高包装机械的运行速度,包装质量,减少废品和减低损耗是核心问题。


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图1-现场图片


二.制袋机工艺流程


在制袋过程中,薄膜卷材料连续展开,并通过光电纠偏和进给机构源源不断地进入折叠成型装置中的。薄膜经过折叠成型后,由定长牵引和定位装置进行牵引和定位进入热封工序。制袋流程中热封工序,是利用两层热封材料使复合薄膜热封部位的热封层变成粘流状态,再借助于刀具的压力,使上下两层热封材料彼此融合在一起,冷却后能保持一定的强度,具有良好的密封性等。热封好的袋子可以根据需要进行打孔和切口等加工,最后由裁切装置完成裁切,制成成品袋。


制袋工艺流程如下:

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制袋过程的主要难点是袋长与主机速度,定长定位和薄膜进给间的协调控制。热封刀与与切刀的上下往复运动由主变频电机控制,袋长定位由赛孚德620B伺服电机带动送料辊,另外光电传感器(又称光电眼)、温控器、接近开关,做为传感元气件,负责时间的判断与控制信号的发出,使执行器件之间确立逻辑关系。


热切刀位置与伺服电机牵引动作之间的协调关系。(通俗来讲:就是热封刀的动力电机是由变频器控制做上下往复运动,在热封刀做往上的过程中,由赛孚德620B伺服控制的拉料定长运动电机开始运转,把薄膜拉动到切刀的位置。在热封刀做往下的过程中,塑料薄膜已经被伺服电机拉到固定的位置并停住,等待热封刀的切压。这个循环的往复过程时间很短暂并快速,要求电机无过冲和抖动,充分的展示了伺服在动态响应速度上的高性能优势。)

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图3-热切刀位置与伺服电机牵引动作关系


图中t1~t5为切刀往返一个周期所需时间,在这个周期内,只有t1~T4的时间,才允许伺服电机做牵引动作。在实际运行中,伺服电机牵引时间常常小于容许时间,如图t2~t3所示。控制的关键在于无论机器速度变化怎样,都能准确检测t2~t3的时刻,并保证其在t1~t4的范围内热切刀是由主电机做上下往返运行,具体来说主电机通过减速箱带动一个转轮,该转轮通过一个连杆机构与热切刀相连,转轮转动一周,则热切刀上下往返一次,转轮旋转角度与热切刀位置相对应,因此通过检测该转轮的旋转角度就可以知道当前热切刀的位置,控制系统中采用的方法是在转轮的轴上装一个金属凸轮,通过接近开关感应凸轮从而测出t2~t3的具体时刻,保证热封刀在离开承切皮辊并再次到达承切皮辊之前,将所设定长度的塑料袋送过切刀。

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图4-热切刀位置检测示意图

 

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图5-成品图


三.伺服系统介绍


本机牵引定长伺服采用赛孚德ASD620B系列3.8kw伺服,采用全进口高性能芯片,高优化的速度环,电流环控制算法提高伺服相应控制频率,响应频率达2.5khz(23位绝对值);支持多种编码器;伺服驱动电机三倍过载能力;使用多级滤波器,改进震动抑制功能,缩短整定时间;带有谐振抑制功能,针对于负载和电机之间存在的弹性链接装置引起的定位震动现象,根据系统信息来合理分配陷波器参数,消除位置给定中震动成分;支持多种通讯方式,Modbus,EtherCAT,CANopen可选。


四.伺服系统型号


型号:赛孚德ASD620B  

功率:3.8kw

编码器型号:2500线增量式编码器


五.总结


在现场实际应用中,以400mm袋子为例,之前每分钟340个,使用赛孚德伺服定长功能制袋为每分钟380个,效率比之前提高12%。赛孚德伺服应用于制袋机上的定长定位中,高速稳定性好,加工产品质量高,精度高,低损耗,在满足用户需求的同时降低成本,提高了制袋加工效率,为企业带来效益。


 

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