欧瑞伺服在高速打印切纸机上的典型应用
一、前言:
高速打印切纸机将打印作业一次性加工完成。传统设备一般是先将空白纸卷通过数控切纸机切成期望的长度,整理备用;再通过独立的印刷设备进行排版印刷。常见的印刷方式包括胶印、柔性版印刷、丝网印刷、凹版印刷等,相对于数码打印,这些印刷方式环节繁多、工艺复杂。数码打印操作简单,工作环境清洁、维护方便,将完整作业批量式印刷变成现实,使用更方便,且该系统性价比高,具有较强的市场竞争力。使用SD20-G伺服系统电子凸轮旋切功能后,实现了打印后不停机任意长度裁切,并具有系统兼容性好,接线简单快捷、调试方便、操作维护便捷等优点。
二、现场设备情况
设备主要组成:
1)上纸及放卷部分;
2)打印翻转部分;
3)旋切裁剪部分;
4)收容整理部分。
通过上纸机构,将空白大纸卷导入放卷机构。放卷机构保证走纸和打印过程中纸的张力一致,速度稳定均匀。打印机根据电脑输入作业,负责打印不同内容,而导向辊则负责纸张的正反面转换。光眼采集信号传给SD20-G伺服驱动器,作为伺服凸轮的CAP信号;测量轮上的旋转编码器,根据纸张的线速度及长度转换成脉冲信号(脉冲的频率和个数)输入给伺服驱动器,伺服驱动器根据电眼信号和编码器输入脉冲,控制SD20-G伺服凸轮旋切功能的启动、运行和停止。伺服电机带动切刀对打印后的纸张,按触摸屏设置的长度进行裁切。触摸屏上的裁切长度可以任意设定。裁切后的纸张经过传送带、摆杆及伺服等机构进行收容整理。本案例按色标信号旋切方案。
现场电气及减速机速比信息:
凸轮伺服驱动器型号:SD20-G182S2M2F0D71B1;
凸轮伺服电机型号 :SMSA-152T37ED;
牵引伺服驱动器型号:SD20-G182S2M2F0D51B1;
牵引伺服电机型号 :SMSA-152G37ED;?
收容伺服驱动器型号:SDP10-G401T2K1F0D51B1P2
收容伺服电机型号 :SMSA-401G32EDN
测量编码器类型: 10000线增量编码器(24V A B Z 信号)
高速电眼 :1个
接近开关 :1个
机械传动部分 :减速机,丝杆
机械减速比 :牵引--1 : 7;斜齿--3 : 5;凸轮--1:7
凸轮旋切原理及系统结构图:
1)凸轮旋切原理:
物料由牵引伺服电机拖动,通过测速轮带动编码器将送料长度、速度,转换成脉冲个数、脉冲频率,送给伺服驱动器。伺服电机通过传动机构,带动切刀做带加减速的圆周运动,在切刀与物料接触处线速度与物料送料速度比例恒定,按定长或按色标切断物料。
图1
2)现场系统结构示意图:
系统结构:如图2所示,物料送料速度由测速盘带动编码器,发送脉冲信号给伺服驱动器,伺服驱动器控制电机通过传动机构带动切刀,通过色标及控制信号控制系统起停运行。
3)凸轮旋切动作及轨迹:
旋切动作由稳速区和变速区组成,变速区内电机做加减速运动,稳速区保持线速度与板材成固定比例关系。
a.生成运动轨迹所需参数为:
1.同步区比例 单位0.1 %
2.从轴长度 单位0.1 mm
3.主轴长度 单位0.1 mm
4.同步比例单位 0.1 %
b. 运动轨迹与参数关系:
假设同步比例为100%即切点线速度同步时,当主轴长度由小于丛轴长度变化到大于丛轴长度运动速度曲线如下:
主轴长度小于丛轴长度,变速区丛轴速度高于主轴速度;
主轴长度大于丛轴长度,变速区丛轴速度低于主轴速度;
主轴长度远大于丛轴长度,变速区丛轴速度低于主轴速度同时产生等待区。
c. 所需机械结构数据:
1、测速盘周长;
2、测速盘每圈脉冲数(4倍频以后的);
3、切刀间距(切刀盘周长除以切刀个数);
4、切刀传动比(切刀每刀伺服电机所需旋转的圈数)
三、现场设备图片及接线:
a.现场设备主要机构:
压辊及导向轮
凸轮旋切
伺服系统电控箱与工业PC
b.控制线做线方式
五、参数设置及调试:
1)现场凸轮伺服参数设置:
2) 基本调试过程:
(1)电机在装设备之前检查控制柜接线、伺服与上位机、电机之间的接线,确保点动伺服运行正常;
(2)电机装载设备机械部分连接好,伺服惯量自学习,调整刚性、增益等参数达到运行最佳效果;
(3)确认外部编码器类型,设置控制模式、根据现场需要I/O定义功能,设置需要参数启动的电子凸轮旋切功能参数;
(4)监控伺服Lo-033输入脉冲及Lo-004反馈脉冲确保伺服不丢脉冲;排除外部干扰等因素,避免引起伺服的误动作.
(5)与系统逻辑及外部编码器配合保证伺服输入输出与各个按钮、继电器等正常运行;
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