BWS伺服驅動(dòng)系統在電腦橫切機上的應用
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隨著(zhù)包裝行業(yè)的迅猛發(fā)展，瓦楞紙板生產(chǎn)線(xiàn)的生產(chǎn)效率逐年提高，主要體現在瓦楞紙板生產(chǎn)線(xiàn)后端的電腦橫切機速度的大幅提高。電腦橫切機的控制部分需滿(mǎn)足精準的裁切長(cháng)度的同時(shí)還要滿(mǎn)足很高的裁切速度。其難點(diǎn)在于紙板處于高速運動(dòng)狀態(tài)，切刀的動(dòng)態(tài)控制需極高的運算速度和極高的跟蹤性能。變頻器的控制無(wú)法達到高的裁切速度（40M/min—80M/min），裁切誤差也隨速度的提高而越來(lái)越大，PLC對脈沖的反饋速度也無(wú)法滿(mǎn)足裁切精度的要求。運動(dòng)控制卡加進(jìn)口伺服系統的控制方式是完全可以滿(mǎn)足精度和速度的雙向要求，速度可達到200M/min—300M/min，還是有價(jià)格昂貴，供貨時(shí)間長(cháng)等不足之處。本文著(zhù)重介紹的將運動(dòng)控制卡集成在伺服驅動(dòng)器之內的BWS品牌伺服驅動(dòng)器在橫切系統中的應用。
圖1：電腦螺旋刀橫切機控制簡(jiǎn)圖
二、 系統組成
下圖為電腦螺旋刀橫切機控制簡(jiǎn)圖。此系統實(shí)現旋轉式同步動(dòng)態(tài)裁切，上下兩組裁切輪刀同時(shí)被伺服馬達帶動(dòng)，各依箭頭所示方向相對旋轉。輪刀之上的刀刃必須作精密的調整，當上輪刀之刀刃旋轉至正下方時(shí)，下刀刃恰好轉至正上方，才能執行正確的裁切。每次裁切刀輪旋轉一圈，便自動(dòng)將材料切斷一次；馬達只要在相同方向連續運轉，輪刀便能連續裁切。
系統組成及其功能介紹：
1、旋轉式同步飛剪控制驅動(dòng)系統（BWS-BBR）：
接受PLC及HMI輸入的運轉命令及長(cháng)度設定
偵測量測輪編碼器傳回之脈沖，得知進(jìn)料速度及進(jìn)料長(cháng)度。
控制伺服馬達之運轉速度及同步定位動(dòng)作
2、人機界面（HMI）：
接受設定資料及顯示運轉狀態(tài)
3、PLC：
處理基本之接口、互鎖、連動(dòng)信號
4、永磁同步伺服馬達 或 感應式伺服馬達：
將馬達動(dòng)力傳送至上下裁切刀輪
5、輪刀：
上下鏡射、各帶刀刃的一組回轉機構
6、送料檢測編碼器：
直接緊密的接觸待切材料，靠材料之橫移而帶動(dòng)編碼器產(chǎn)生脈沖信號
三、工作原理
電腦橫切機切紙板時(shí)，切刀運行的速度曲線(xiàn)因裁切長(cháng)度的不同而不同，大體分三種情況：裁切長(cháng)度大于兩倍切刀圓周長(cháng)、裁切長(cháng)度大于切刀圓周長(cháng)且小于兩倍切刀圓周長(cháng)、裁切長(cháng)度小于切刀圓周長(cháng)。
第一種情況：裁切長(cháng)度大于兩倍切刀圓周長(cháng)
圖2: 裁切長(cháng)度大于兩倍切刀圓周長(cháng)的運轉曲線(xiàn)
如果裁切長(cháng)度大于兩倍切刀圓周長(cháng)，運行速度曲線(xiàn)如圖2所示；整個(gè)裁切循環(huán)從第一個(gè)裁切點(diǎn)開(kāi)始到第二個(gè)裁切點(diǎn)結束，重點(diǎn)分段說(shuō)明如下：
1. BWS-BBR控制系統隨時(shí)監控進(jìn)料長(cháng)度與進(jìn)料速度并控制伺服馬達帶動(dòng)裁切刀輪，掌握正確的裁刀速度曲線(xiàn)。
2. 從第一個(gè)裁切點(diǎn)開(kāi)始 (裁刀方位角等于180度)，當時(shí)仍然在同步區域內，因此裁刀速度必須與進(jìn)料速度維持同步運轉。
3. 當裁切刀」離開(kāi)同步區域后，裁刀速度曲線(xiàn)經(jīng)過(guò)控制系統精確的計算、控制，在降低到零速的同時(shí)，裁刀方位角也必須剛好等于0度。
4. 當進(jìn)料長(cháng)度累計到適當長(cháng)度時(shí)，裁切刀輪開(kāi)始朝進(jìn)料速度目標加速；而且裁刀速度曲線(xiàn)經(jīng)過(guò)控制系統精確的計算、控制，務(wù)求在裁刀速度上升到與進(jìn)料速度同步的同時(shí)，裁切刀輪也恰好進(jìn)入同步區域。
6. 進(jìn)入同步區域之后，裁刀速度必須隨時(shí)與進(jìn)料速度維持同步運轉，直到第二個(gè)裁切點(diǎn)出現，乃完成一次裁切循環(huán)。
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