英威騰DB100係列伺服係統在模切機上的應用
一、引言:
1、設備簡介
模切機主要用於相應的一些非金屬材料、不幹膠、EVA、雙麵膠、電子、手機膠墊等的模切、壓痕和燙金作業、貼合、自動排廢,模切機利用鋼刀、五金模具、鋼線,通過壓印版施加一定的壓力,將印品或紙板軋切成一定形狀。是印後包裝加工成型的重要設備。

2、設備主要結構

二、工藝流程
模切機的工作流程模式主要有程控和光控,光控相對複雜。
1.光控模式:
用在材料上有色標的場合,要求每次切割位置相對色標是固定的。
光控的過程如下(參考下圖1):當伺服運行在盲區時,根據PLC設(she)置(zhi)的(de)盲(mang)區(qu)拖(tuo)料(liao)的(de)速(su)度(du)運(yun)行(xing),開(kai)始(shi)進(jin)行(xing)送(song)料(liao),在(zai)走(zou)的(de)過(guo)程(cheng)中(zhong),如(ru)果(guo)已(yi)送(song)料(liao)的(de)長(chang)度(du)小(xiao)於(yu)盲(mang)區(qu)長(chang)度(du)的(de)大(da)小(xiao),此(ci)時(shi),色(se)標(biao)信(xin)號(hao)被(bei)屏(ping)蔽(bi),即(ji)使(shi)有(you)色(se)標(biao)信(xin)號(hao)PLC也不理會;當已送料長度大於盲區長度後,PLC捕捉此後出現的第1個色標,當碰到色標信號後,以碰到色標的位置為起點,再走窗口的距離(如圖2所示),然後停止。如果,色標信號一直不出現,伺服就以一開始的速度走設定的送料長度。


2、程控模式:
一般用在材料上沒有色標的場合,通過PLC對發送一定數量的脈衝,使伺服走一個固定的距離,也就是設置的送料長度。
三、功能實現
目前世麵上大多數模切機的控製由PLC發脈衝控製步進或普通伺服,盲區和窗口都是由PLC判斷,在使用此種方式的時,PLC的工作量較大。當PLC碰到色標後再發指定窗口脈衝數,這時由於伺服存在跟隨誤差,最終的切割位置還是很容易就會偏離色標信號。為避免這種情況,一般PLC程序會做處理,也就是當碰到色標信號後,先發出RPC信號(滯留脈衝清除),同時發出窗口的脈衝數,這可以提高部分精度。但由於普通伺服的I/O反應時間較長,無法達到最佳效果。
針對此種情況,我們可通過對英威騰交流伺服特有功能Pb.27(速度補償閥值)、Pb.28(速度補償值)的組合設定來加快伺服的響應性,從而提高精度。
下麵簡單介紹一下Pb.27(速度補償閥值)、Pb.28(速度補償值)兩個功能碼。
Pb.27(速度補償閥值)是(shi)用(yong)來(lai)設(she)定(ding)位(wei)置(zhi)模(mo)式(shi)下(xia)速(su)度(du)補(bu)償(chang)的(de)滯(zhi)留(liu)脈(mai)衝(chong)閥(fa)值(zhi)。在(zai)位(wei)置(zhi)模(mo)式(shi)下(xia),當(dang)滯(zhi)留(liu)脈(mai)衝(chong)的(de)絕(jue)對(dui)值(zhi)超(chao)過(guo)該(gai)功(gong)能(neng)碼(ma)的(de)設(she)定(ding)值(zhi)時(shi),可(ke)通(tong)過(guo)在(zai)速(su)度(du)指(zhi)令(ling)上(shang)疊(die)加(jia)一(yi)個(ge)速(su)度(du)補(bu)償(chang)量(liang)來(lai)減(jian)少(shao)位(wei)置(zhi)到(dao)達(da)的(de)時(shi)間(jian)。示(shi)意(yi)圖(tu)如(ru)下(xia):

Pb.28(速度補償值)是用來設定位置模式下的速度補償值。在位置模式下,當滯留脈衝的絕對值超過Pb.27設定的值時,可通過在速度指令上疊加一個速度補償量來減少位置達到的時間。速度補償量的大小可由該功能碼來設定。
故而,通過觀察模切機高速運行時的滯留脈衝的大小,設置合理的Pb.27、Pb.28。從而根本上提高伺服的響應速度。從而杜絕了由於滯留脈衝來引起的定位不準。
四、電氣架構圖
1、電氣配置清單:
1) PLC: 英威騰IVC1係列
2) 伺服係統: SVDB100係列
3) 變頻器: CHF100A係列
4) 人機界麵
5) 其它電氣配件
2、電氣架構圖:

五、調試要點
英威騰伺服已經在彈簧機、高速剝線機、電腦插件機、數控機床、分切機、數控旋壓機等行業得到成功的應用,具有接線簡單、調試方便的特點。
伺服驅動器一般有電流環、速度環和位置環三個環路組成,其結構圖如下:

英威騰伺服調試的一般原則是:當(dang)電(dian)機(ji)固(gu)定(ding)後(hou),電(dian)流(liu)環(huan)參(can)數(shu)就(jiu)固(gu)定(ding)不(bu)變(bian)。速(su)度(du)環(huan)參(can)數(shu)與(yu)電(dian)機(ji)負(fu)載(zai)和(he)機(ji)械(xie)轉(zhuan)動(dong)慣(guan)量(liang)有(you)關(guan),增(zeng)益(yi)越(yue)高(gao),積(ji)分(fen)時(shi)間(jian)越(yue)小(xiao),伺(si)服(fu)驅(qu)動(dong)器(qi)的(de)響(xiang)應(ying)越(yue)快(kuai),所(suo)以(yi)一(yi)般(ban)在(zai)調(tiao)試(shi)的(de)時(shi)候(hou)要(yao)在(zai)機(ji)械(xie)係(xi)統(tong)不(bu)振(zhen)動(dong)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)盡(jin)可(ke)能(neng)提(ti)高(gao)速(su)度(du)環(huan)增(zeng)益(yi),減(jian)小(xiao)速(su)度(du)環(huan)積(ji)分(fen)時(shi)間(jian)。位(wei)置(zhi)環(huan)增(zeng)益(yi)和(he)機(ji)械(xie)係(xi)統(tong)剛(gang)度(du)有(you)關(guan),這(zhe)個(ge)要(yao)根(gen)據(ju)客(ke)戶(hu)的(de)需(xu)要(yao)來(lai)設(she)置(zhi)。
而模切機的應用上,主要要求伺服有響應速度和和較高的精度,所以在電機不振動的情況下,盡理調高Pb01(位置環第1增益)跟Pb04(速度環第1增益),降低Pb05(速度環積分時間)。並且通過合理設置Pb.27(速度補償閥值)、Pb.28(速度補償值),從而進一步加快速度環響應,提高效率。
在實際應用中,英威騰交流伺服在追色模切中是高速度可達到每小時12000個,並且在精度上完全符合客戶要求。
六、注意事項
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注意電機與驅動器之間的功率匹配。
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在多驅動安裝時,注意驅動器之間安裝距離,保持良好的散熱性。
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信號線纜和主電源或動力電纜分開布線防止幹擾出現。
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上電前先脫開電機與工作台的連軸器做空載運行檢查。
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運行前檢查運行相關參數是否設置妥當,防止因為參數設置問題造成的飛車。
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確保電機與驅動器之間連接電纜的牢固,防止因接觸不良造成事故。
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電機輸入線路請根據實際情況選用直徑匹配的電纜。
七、總結
客戶通過使用英威騰交流伺服係統SVDB100-1R0-2,從而在保證原有精度的情況下,大大提高了模切機的效率,尤其在追色模切表現優秀。







