深圳市步進科技有限公司 莫長亮
本文結(jié)合藥品包裝中的鋁塑泡罩包裝機的伺服系統(tǒng)應(yīng)用,來談?wù)劺猛ㄓ嵖刂扑欧谒幤钒b設(shè)備中的性能特點和優(yōu)勢。
1 引言
隨著藥品的衛(wèi)生要求的不斷提高,藥品的包裝設(shè)備無論是在衛(wèi)生,包裝速度上要求提高,還對設(shè)備的自動化,人性化,電氣化都有了長足的進步。深圳步進科技公司利用其自主研發(fā)的EVIEW觸摸屏和KINCO智能伺服,為一家藥機設(shè)備制造商提供極具競爭力的解決方案,本篇文章主要介紹就KINCO智能伺服部分的應(yīng)用。
2 泡罩包裝機工藝
設(shè)備圖如圖1所示。
[IMG=圖1 設(shè)備外形圖]/uploadpic/THESIS/2007/11/2007111616013251989S.jpg[/IMG]
圖1 設(shè)備外形圖
設(shè)備舊的傳動部分結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。
[IMG=圖2 基于凸輪的傳動結(jié)構(gòu)]/uploadpic/THESIS/2007/11/2007111616021072083F.jpg[/IMG]
圖2 基于凸輪的傳動結(jié)構(gòu)
[IMG=圖3 采用伺服系統(tǒng)的傳動結(jié)構(gòu)]/uploadpic/THESIS/2007/11/2007111616034458432Y.jpg[/IMG]
圖3 采用伺服系統(tǒng)的傳動結(jié)構(gòu)
圖4
運動工藝:
變頻電機旋轉(zhuǎn)一周,機械凸輪帶動機械拉膜設(shè)備把塑膠膜給向后拉一段距離,要求拉膜位置誤差<±0.2mm,20次拉膜的累計誤差中也必須滿足<±0.2mm。機械的效果基本達到了工藝的要求,但是因為機械凸輪的拉動長度是不可以改變的。所以當(dāng)壓膜模具改變之后就要連同機械凸輪一并更改,降低了生產(chǎn)效率。而且隨著包裝業(yè)要求的不斷提高,為了消除累計誤差,很多場合均采用了色標(biāo)定長方式。而機械凸輪上就無法使用色標(biāo)定長方式來消除累計誤差。基于這樣的原因,伺服系統(tǒng)就登上了舞臺。
MT506觸摸屏控制和修改Twido PLC內(nèi)部參數(shù),然后用PLC控制伺服的I/O和修改伺服的運動參數(shù),色標(biāo)的信號直接連接到伺服驅(qū)動器中控制伺服電機的停止。伺服的運動曲線如圖5所示。
[IMG=圖5 速度曲線]/uploadpic/THESIS/2007/11/2007111616040193605G.jpg[/IMG]
圖5 速度曲線
3 使用Kinco伺服的主要原因
(1)Twido PLC脈沖功能不強。在很多的大型或中型PLC中為了提高PLC的運算速度,都將高速的脈沖輸出功能模塊化。在PLC的CPU模塊上往往沒有高速脈沖輸出口的。Kinco伺服具備智能功能,無需外部脈沖即可驅(qū)動電機動作。
(2)設(shè)備在運行過程中有一段因為一些干擾源的啟動導(dǎo)致PLC輸出的高速脈沖受到電氣干擾,令原有系統(tǒng)中的伺服出現(xiàn)誤動作。而干擾在現(xiàn)場環(huán)境中是很令人頭痛的事情。在設(shè)計系統(tǒng)時,應(yīng)該盡量減少中間環(huán)節(jié),利用Kinco驅(qū)動器中Seq編程功能自行實現(xiàn)電機的運動曲線,從而減少外部脈沖在傳輸過程中造成的干擾。
(3)為了讓設(shè)備的定位更加的準(zhǔn)確,就要讓伺服系統(tǒng)對色標(biāo)信號反應(yīng)更快。原來的系統(tǒng)是把色標(biāo)信號進入PLC然后再讓PLC控制伺服停止。但是普通的PLC運行周期一般都有20ms左右,這個系統(tǒng)因為程序比較多,運行周期有50ms。那么色標(biāo)定位的誤差就大到了不能接受的程度。用Kinco 伺服的快速捕捉輸入口來檢測色標(biāo)信號,可以將對色標(biāo)的響應(yīng)時間提高到64us,從而大大提高伺服電機的定位精度,該系統(tǒng)整個電氣部分定位精度基本在0.1ms之內(nèi)。
4 總結(jié)
包裝機械要求的不斷發(fā)展,效率的不斷提高,伺服電機的使用不論在固態(tài)藥品和食品的包裝中,而且也在液體袋裝設(shè)備中不斷的出現(xiàn)。工藝基本采取伺服定長控制,或是利用色標(biāo)定長控制的模式。同時我們可以從選擇Kinco伺服電機的方案中發(fā)現(xiàn),Kinco伺服的通訊控制功能、快速捕捉功能和內(nèi)部Sequence編程等功能,在一些大型的設(shè)備中,相對傳統(tǒng)脈沖伺服具有不可取代的作用。
第二屆伺服與運動控制論壇論文集
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