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    英威腾伺服器DA200电子凸轮功能在单伺服前缘送纸机上的应用

    发布时间:2017-12-20点击量:

    一. 前缘送纸设备及工艺简介

    前缘送纸机作为一个独立机型存在,可以直接装在各种印刷机、圆压圆等机器上,其中应用在印刷机上居多,本案例主要介绍前缘送纸机在印刷开槽送纸机上应用,前缘送纸是比较高档的送纸方式,它适于大规模的生产,适用于纸板较薄的印刷开槽,这种高档的送纸方式正在一些大型企业适用。

    设备结构示意图
    送纸机三个重要的部分:
    1. 磨擦胶轮 (该机型采用半轮,伺服电机通过同步带连接传动,减速比1:2)
    2. 格框架  (又称托纸架,该机型固定位置不变,与纸张间在吸风系统作用下形成真空,更易于控制纸张)
    3. 真空吸风系统(前缘送纸采用真空吸附方式,有利于纸板的输送,真空前缘吸附进料更易控制纸板,能够减少进料纸板的破损和印刷损坏,并提高生产效率)


    工艺简介
    前缘送纸机为瓦楞纸制造厂商所热爱, 是将一叠瓦楞纸板中把底部的纸板输送到印刷部,同时与其他的印刷部一起配合。操作流程:首先将纸张平整的放到格框架上,并根据纸张宽度实时调整后支架,启动真空吸风系统,按下主机加速按钮,待主机运行平稳,在触摸屏选择连续送纸还是隔张送纸,按下送纸按钮,送纸机进行连续或者隔张送纸。

    二.包装机械行业市场简介
    上个世纪70年代前,我国纸箱生产设备都是单机手工操作,生产效率很低,80年代,部分纸箱企业开始引进日本先进设备、瓦楞纸板生产线、水性印刷开槽机、圆压圆模切机等,国内纸箱机械企业开始模仿引进设备。因从国外引进设备价格昂贵,国内纸箱企业大多数无法接受,这为国内机械设备企业打开了销路,形成目前较为先进的纸箱机械设备。但是,根据目前纸箱生产的发展,对纸箱机械设备的要求也越来越高。这就为纸箱机械企业进一步开发高速、高档、高效、高科技纸箱机械设备指明了方向。        

    三.应用方案介绍
    1、传统应用方案
    对于瓦楞纸开槽印刷机,前沿送纸机构的送纸精度对于印刷质量至关重要。传统的送纸机构均采用高精度机械凸轮机构进行送纸的控制,整套机械凸轮价格上万美元,并且需要经常性的维护,由于磨损而会导致精度的降低,当在不同长度的印刷时都需要机械的反复调校,耗费时间,这使得它成为了系统的瓶颈。


    2、应用英威腾伺服DA200新方案

    2、应用英威腾伺服DA200新方案


    品牌

    功率(kW)

    精度

    数量/台

    交流伺服

    英威腾DA200

    4.4


    1

    伺服电机

    英威腾

    4.4

    2500线

    1

    主编码器

    瑞普安华高


    分辨率为1024线

    1

    触摸屏

    昆仑同态



    1

    操作界面

    主轴转速显示主轴编码器转速,原点指示显示原点信号,送张张数显示送纸的张数,根据要求可选择隔张送纸还是连续送纸方式,上电自动显示连续送纸方式,其中隔张送纸、连续送纸、送纸开关及原点指示灯有效。

    机械凸轮与电子凸轮比较表


    机械凸轮

    电子凸轮

    凸轮结构

    旋转一周后,回到原来位置

    旋转一周后,不一定回到原来位置,也        可能象蚊香一样呈现螺旋形。

    凸轮平滑度

    实际加工精细度决定

    两点之间由软件插补3次曲线(常州步云5次曲线)

    位置准确性

    很精确(不产生振动的情况下)

    命令很精确,但实际位置因伺服延迟有落后误差

    长行程运动

    从动轴行程越长,凸轮必须越大,制作不易

    表格数据改变即可,容易实现

    主动轴省略

    主动轴无法省略

    利用驱动器用虚拟轴来模拟外界编码器,P7.01改成虚拟主动轴即可

    使用弹性

    更改/修改很麻烦,也要银子

    重新设定参数即可达到,无实体成本

    维修保养

    机械会磨损,必须必须保养

    免保养

    其他

    主动轴占空间,也消耗能源

    节省空间,节能环保

    显示绿色,无效显示红色,送纸开关可以控制伺服送纸,关闭送纸开关,伺服自动回原点,到达原点位置,原点指示绿色。


    3、新方案采用DA200内置电子凸轮代替传统方案的实体机械凸轮,两者区别如下:
    机械凸轮与电子凸轮比较表
    机械凸轮 电子凸轮
    凸轮结构 旋转一周后,回到原来位置 旋转一周后,不一定回到原来位置,也        可能象蚊香一样呈现螺旋形。
    凸轮平滑度 实际加工精细度决定 两点之间由软件插补3次曲线(常州步云5次曲线)
    位置准确性 很精确(不产生振动的情况下) 命令很精确,但实际位置因伺服延迟有落后误差
    长行程运动 从动轴行程越长,凸轮必须越大,制作不易 表格数据改变即可,容易实现
    主动轴省略 主动轴无法省略 利用驱动器用虚拟轴来模拟外界编码器,P7.01改成虚拟主动轴即可
    使用弹性 更改/修改很麻烦,也要银子 重新设定参数即可达到,无实体成本
    维修保养 机械会磨损,必须必须保养 免保养
    其他 主动轴占空间,也消耗能源 节省空间,节能环保

    4、应用英威腾伺服DA200新方案优势:
    1、采用伺服电子凸轮不会象机械凸轮机构需要经常性的维护,更不会由于出现磨损而会导致精度的降低。
    2、隔张送纸功能:当送纸较长出现“追尾”时,可以启用隔张送功能,在线切换。
    3、调试简捷,维护简便,人性化的调机软件,模块化的产品设计使系统简单方便。

    四.参数调整和配置
    4.1接线图
    接线1:
    1.1通讯接线:
    昆仑通态:TPC7062TX                  英威腾:DA200
    COM2通讯口                               CN3通讯口
    7  RS485+                                 4  RS485+
    8  RS485-                                  5  RS485 -
    1.2接近开关接线
    NPN常开接近开关                        CN1端子配线    24v直流开关电源
    原点接近开关黑色信号线                37  DI2
    张数接近开关黑色信号线                34  DI5
    原点/张数接近开关棕色                 2  COM+         24V+
    原点/张数接近开关蓝色                                       24V-
    1.3编码器接线:
    瑞普安华高  1024线                    CN5端子配线
    A绿                                   10  B+
    /A棕                                  9  B-
    5V红                                 5  5V
    /B灰                                  4  A-
    B白                                   3  A+
    0V黑                                 12  0V
    /Z橙                                 13  Z-
    Z黄                                  14  Z+
    注:编码器AB相与伺服CN5端子BA相对应,否则工作方向不能啮合。
    4.2伺服参数设置表
    P5.10=026(回原点方式选择)
    P5.11=1  (上电自动回原点)
    P3.00=103(上电自动使能)
    P3.01=117(原点开关设置)
    P1.01=300(第一惯量比)
    P1.03=12 (机械刚度设定)
    P2.10=100(速度前馈增益)
    P2.12=100(转矩前馈增益)
    P0.20=4  (位置指令选择电子凸轮)
    P0.18=1307(面板修改P9.71及P9.78参数需先设置此参数)
    P9.71=250(主回路欠压保护值)
    P9.78=250(控制电源欠压保护值)
    P4.34=1  (制动过载检测选择内置)
    P7.01=1  (电子凸轮主动轴来源选择第二编码器)
    P7.02=2  (电子凸轮啮合条件选择第二编码器单圈触发)
    注:设置完上述所有参数,请将伺服重启或者上位机软件重启。
    4.3伺服凸轮设置步骤
    4.3.1软件主界面


    4.3.2菜单-工具-电子凸轮

    4.3.3点击电子凸轮进入欢迎界面

    凸轮曲线生成选择高速印刷。
    4.3.4参数设置对需要的参数修改成合适的值


    STEP1-机械参数设定主要修改:
    凸轮轴直径(ds)=0.1365m   主轴直径=0.48m  主轴编码器分辨率=4096
    运行总距离(伺服轴)=20000PUU  凸轮减速比=1: 2   加速距离(S∑)=0.01m 设置结束点击确认! STEP2-曲线规划参数设定不需要修改直接点击确认!点击右下角绘图键!点击下一步,进入下一界面!
    4.3.5表格参数下载


    凸轮曲线点数选择1000点,点击重新建立表格,点击右下角绘图键!点击下载到控制器。烧写结束请将参数P7.18=0,并将伺服重启或者上位机软件重启。

    五.方案总结
    ?因采用伺服电子凸轮不会象机械凸轮机构需要经常性的维护,更不会由于出现磨损而会导致精度的降低!
    ?隔张送纸功能:当送纸较长出现“追尾”时,可以启用隔张送功能,在线切换!
    ?利用内置的高速运算性能和快速响应特性,电子凸轮功能使得DA200在运动精度、输出柔性、速度和加速度控制优势十分明显,一举打破了进口伺服的坚冰,成为行业翘楚。

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