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四方變頻器在水泥袋雙頭縫邊機(jī)上的應(yīng)用

一、工藝介紹
     水泥袋雙頭縫邊機(jī)是全自動(dòng)縫袋機(jī)的一種,它通過電腦控制工業(yè)縫紉機(jī)和輸送帶,全自動(dòng)地將編織袋兩頭縫合,并自動(dòng)地將袋間的縫線切斷、整齊地將袋子堆放。它是高效的全自動(dòng)工業(yè)縫紉機(jī)的一種應(yīng)用。工人向輸送帶一個(gè)個(gè)地放入編織袋,縫袋機(jī)將袋子按設(shè)定的間距分開,同時(shí)縫紉機(jī)自動(dòng)地將編織袋兩頭折邊、縫合。
 二、工作原理:

圖1 縫邊機(jī)示意圖
       如圖1所示,水泥袋雙頭縫邊機(jī)主要包括上料輸送帶,擋牙,主輸送帶,下料輸送帶,工業(yè)縫紉機(jī),送紙機(jī),氣剪等幾個(gè)部分。其中上料輸送帶、主輸送帶、工業(yè)縫紉機(jī)由變頻器驅(qū)動(dòng),要求在工作時(shí)它們的線速度相同。上料輸送帶開機(jī)后一直運(yùn)行,編織袋被工人手動(dòng)投放在上料輸送帶上。氣動(dòng)擋牙按照觸摸屏上設(shè)定的間距將袋子分隔開,當(dāng)投袋子間距大于設(shè)定間距時(shí),主輸送帶和縫紉機(jī)停機(jī),等待上料輸送帶上的編織袋子到達(dá)擋牙位置時(shí),主輸送帶和縫紉機(jī)停機(jī)又繼續(xù)運(yùn)行;當(dāng)投袋子間距小于設(shè)定間距時(shí),主輸送帶和縫紉機(jī)不停機(jī)。這樣才能保證高效率地生產(chǎn)運(yùn)行。
三、縫邊機(jī)控制方案
       本電控系統(tǒng)由觸摸屏、PLC、四臺(tái)1.5KW的四方V350系列變頻器、擋牙電磁閥等組成。通過觸摸屏可以設(shè)定袋子的寬度、袋子的間距、生產(chǎn)線速度等參數(shù)。前面工作原理中我們講到,工作時(shí)傳動(dòng)的各機(jī)構(gòu)線速度相同,所以可以根據(jù)公式:線速度==π*直徑*電機(jī)轉(zhuǎn)速/傳動(dòng)比  

    上料輸送帶                                    主輸送帶                               左縫紉機(jī)                              右縫紉機(jī)
      
 
圖二  縫邊機(jī)電氣圖
       PLC實(shí)時(shí)計(jì)算出上料輸送帶變頻器、主輸送帶變頻器、左縫紉機(jī)變頻器、右縫紉機(jī)變頻器的各道工序的目標(biāo)頻率,通過MODBUS通信的方式控制變頻器調(diào)速。
       系統(tǒng)的控制難點(diǎn)主要在于擋牙與主輸送帶變頻器的控制。要通過PLC定時(shí)器精確計(jì)算擋牙的收回與擋住時(shí)刻,同時(shí)也要控制主輸送帶變頻器的運(yùn)行刻。當(dāng)左擋牙光電和右擋牙電光信號(hào)同時(shí)被袋子擋住時(shí),擋牙立刻收回,主輸送帶變頻器提前擋牙或延時(shí)擋牙一定時(shí)間運(yùn)行。因此對(duì)變頻器的響應(yīng)速度要求比較高。另外,主輸送帶負(fù)載較重,起動(dòng)時(shí)要求力矩較大。本系統(tǒng)最高運(yùn)行線速度為30m/min,最高運(yùn)行速時(shí),主機(jī)變頻器達(dá)到58Hz,最大電流達(dá)到額定值的110%。V350變頻器優(yōu)異的矢量控制性能滿足了系統(tǒng)的特殊工藝要求。
四、系統(tǒng)方案優(yōu)點(diǎn):
 (1)用外部端子給定的方式運(yùn)行變頻器,能精確控制主輸送帶變頻器運(yùn)行時(shí)刻,如果用通信的方式運(yùn)行變頻器,MODBUS通信可能存在干擾,從而影響分袋子的間距。
(2)主機(jī)變頻器的起動(dòng)力矩大,過載能力強(qiáng),在110%過載下能長(zhǎng)期運(yùn)行。同時(shí)提高了生產(chǎn)速度,提高了效率。
(3)主機(jī)變頻器加減速時(shí)間短,響應(yīng)速度快,分袋子的間距精確。
(4)變頻器穩(wěn)速精度高,運(yùn)行時(shí)要求全線速度相同,如果穩(wěn)速精度低,容易造成縫紉機(jī)針被拉斷。
(5)故障率低,維護(hù)方便。
五、總結(jié)
        本系統(tǒng)對(duì)上料輸送帶、左縫紉機(jī)、右縫紉機(jī)、收袋部分、送紙部分的控制比較簡(jiǎn)單,難點(diǎn)在于擋牙與主輸送帶變頻器的控制。V350系列變頻器的性能對(duì)主機(jī)的的控制起到關(guān)鍵作用,提高了生產(chǎn)速度和效率。此控制方案在縫邊機(jī)中得到了廣泛應(yīng)用。


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