1.概述
塑料封切機是用于加工塑料包裝袋的機械設(shè)備,其定位精度和穩(wěn)定性直接影響到所制膠袋的質(zhì)量和效率。用PLC及伺服電機等取代剎車離合器等控制機構(gòu),實現(xiàn)了以下功能:
(1) 效率提高;(2)良品率提高;(3)封切精度提高;(4)方便調(diào)機;(5)運行平穩(wěn)
2.控制系統(tǒng)簡圖
3.工作過程(1)上電后,溫控器控制封刀處加熱器進行加熱。
(2)自動起動后,送料變頻器驅(qū)動送料電機以設(shè)定的速度輸送塑料薄膜,送料。感應(yīng)器檢測到送料端放卷的塑料薄膜足夠時,送料電機停止送料。
(3)溫度到達,溫度信號導(dǎo)通,主變頻器驅(qū)動主電機通過機械傳動裝置控制切刀和封刀的上下往復(fù)運動。
(4)切刀每向上運動一次,伺服信號導(dǎo)通一次,伺服電機驅(qū)動出料輥夾著塑料薄膜帶轉(zhuǎn)動一次,切刀和封刀下切,膠袋形成。
(5)設(shè)定個數(shù)到達或按停止鍵時,當(dāng)前膠袋形成后停機,切刀和封刀停在高位停車處。
4.工藝要求 (1)300-900mm長膠袋,生產(chǎn)約120-60個/分鐘。
(2)長度誤差在0.5mm內(nèi)。
(3)膠袋封口處溫度線,需結(jié)實耐拉。
(4)既可定長封切,又可追色封切。
(5)追色封切時,連續(xù)三次檢測不到色標(biāo)信號,要自動停機報警
(6)要有預(yù)警功能(即生產(chǎn)快到設(shè)定批量時,要提示警報)
(7)主電機調(diào)速,送料電機調(diào)速,伺服電機調(diào)速功能
(8)自動運行/手動調(diào)試功能
5.處理措施與調(diào)試方法(1)機械設(shè)計時,主電機傳動比要滿足主變頻器頻率工作在60Hz時,切刀與封刀來回往復(fù)運動達120次/分鐘。在滿足伺服電機的實際連續(xù)運行轉(zhuǎn)速要小于或等于其額定轉(zhuǎn)速及其它特性的要求下,伺服機構(gòu)的傳動比及出料輥的外徑的合理設(shè)計是滿足工藝要求的關(guān)鍵。
(2)伺服傳動機構(gòu)采用同步帶傳動,伺服編碼器脈沖數(shù)為2000P/R,故其本身誤差遠遠小于0.5mm,引起定位誤差較大的真正原因是由于伺服電機起停不夠平滑,或者由于送料端的送料速度小于出料輥的出料速度,造成出料輥與塑料薄膜之間的相對滑動,故要根據(jù)伺服電機的起停速度調(diào)整合適的加減速時間,調(diào)整送料變頻器頻率使其送料速度要大于出料輥的出料速度,調(diào)整結(jié)果要以出料輥與塑料薄膜之間不發(fā)生相對滑動為準(zhǔn)。
(3)溫控器的設(shè)定溫度一般設(shè)定在180℃左右,根據(jù)主電機的轉(zhuǎn)速高低適當(dāng)微調(diào)溫控器的設(shè)定溫度,以膠袋封口處結(jié)實耐拉為準(zhǔn)。因為主電機轉(zhuǎn)速較高時。封刀上下往復(fù)運動快,封口時間短,若封刀溫度偏低,會導(dǎo)致膠袋封口處不牢。當(dāng)主電機轉(zhuǎn)速較低時,封口時間長,若封刀溫度偏高,會導(dǎo)致膠袋封口處燙穿。
(4)人機界面上可設(shè)定定長封切或追色封切、切袋長度、追色長度、預(yù)警個數(shù)、送袋速度、加速時間、減速時間,當(dāng)選擇為定長封切時,追色感應(yīng)器無作用,PLC程序根據(jù)伺服機構(gòu)的機械傳動比、伺服驅(qū)動器的電子齒輪比、伺服電機變碼器的線數(shù)以及出料輥的周長,計算出伺服驅(qū)動器接收一定數(shù)量的脈沖,伺服電機就驅(qū)動出料輥轉(zhuǎn)動帶出一定長度的膠袋`。這樣就實現(xiàn)了定長控制。
當(dāng)選擇追色封切時,其過程如下,伺服啟動信號導(dǎo)通,伺服電機按照PLC程序預(yù)先設(shè)定的運動曲線進行加速運動、恒速運動、減速運動、低速追色、PLC接收到追色信號時,通過中斷方式立即停止伺服電機。一般追色長度為10毫米,并且要求追色信號只能在追色范圍內(nèi)起作用,其它范圍內(nèi)需屏蔽掉其干擾信號。
其運動曲線如下所示:
追色封切調(diào)試時,在人機界面上設(shè)定好伺服電機的恒速速度,先將加速時間、減速時間設(shè)長,再調(diào)低速追色速度,盡可能提高低速追色速度,以追色平穩(wěn)、準(zhǔn)確為準(zhǔn)。調(diào)整好追色速度后,再調(diào)加速時間、減速時間,盡可能調(diào)短加減速時間,以膠袋與出料輥不發(fā)生相對滑動及追色平穩(wěn)為準(zhǔn)。
(5)PLC程序在追色封切時,對追色信號記數(shù),連續(xù)三次檢測不到時,PLC停止各電機運轉(zhuǎn),并驅(qū)動報警器報警。同時PLC程序?qū)ε坑洈?shù),當(dāng)批量達到預(yù)警值時,PLC驅(qū)動報警器報警提示。
(6)通過外接旋鈕調(diào)位器可對主電機和送料電機調(diào)速,改變?nèi)藱C界面上PLC的脈沖頻率設(shè)定值可對伺服調(diào)速。
(7)PLC內(nèi)編寫自動運行與手動調(diào)試程序,自動運行程序為生產(chǎn)程序,手動調(diào)試程序為調(diào)機或維修時使用。
6.本系統(tǒng)使用以下產(chǎn)品(1) 臺達PWS-500S人機界面
(2) 臺達VFD007A23A/VFD004A23A變頻器
(3) 臺達8CB75-2DE7F,H20B-CB751C27F伺服