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MAA860R步進(jìn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在立式包裝機(jī)上的應(yīng)用

發(fā)布日期：2018-01-04 13:30

關(guān)鍵詞：深圳市美蓓亞斯科技有限公司、MAA860R步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器、 86HS（□86mm）系列步進(jìn)電機(jī) 

一、 前言

       自動(dòng)立式包裝機(jī)適合于膨化食品、蝦條、花生、爆米花、麥片、瓜子、果凍、白糖、食鹽、洗衣粉等顆粒狀條、短條狀、粉條狀物料的包裝。早期的設(shè)備采取的是剎車離合器等控制機(jī)構(gòu)，現(xiàn)在發(fā)展成為PLC及步進(jìn)/伺服電機(jī)加變頻調(diào)速為主的控制機(jī)構(gòu)。
       深圳市美蓓亞斯科技有限公司針對(duì)國內(nèi)立式包裝機(jī)現(xiàn)狀推出了專用步進(jìn)控制解決方案，在國內(nèi)某包裝機(jī)設(shè)備公司得到成功應(yīng)用并廣泛推廣。該方案采用了我司MAA860R步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器及86HS（□86mm）系列步進(jìn)電機(jī)，配合客戶端的觸摸屏、PLC、變頻器、變頻電機(jī)等元器件，構(gòu)成一整套完整的步進(jìn)解決方案。該方案性能卓越，具有極高的性價(jià)比。
圖1 立式包裝機(jī)設(shè)備圖

二、 工作流程

       圖2為立式包裝機(jī)設(shè)備工作流程示意圖，整個(gè)設(shè)備工藝過程主要分為送料、拉模、切刀三個(gè)部分，整個(gè)工藝過程由熱封切刀、步進(jìn)裝置、變頻裝置、牽引皮輥、承切皮輥聯(lián)動(dòng)完成。
       包裝過程中通過材料拉伸進(jìn)給裝置進(jìn)行進(jìn)給，塑料薄膜經(jīng)過薄膜圓筒形成筒狀，經(jīng)過熱縱封裝置封住側(cè)面，同時(shí)包裝物注入到袋中，橫封機(jī)構(gòu)根據(jù)色標(biāo)光電檢測裝置剪切包裝長度和位置。
圖2 立式包裝機(jī)工作流程示意圖
*人機(jī)界面：觸摸屏，界面上可設(shè)置定長封切或色標(biāo)封切、切袋長度、送袋速度等，當(dāng)選擇為定長封切時(shí)，色標(biāo)封切無效。
*PLC：核心程序的載體，控制各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)轉(zhuǎn)與協(xié)調(diào)。根據(jù)步進(jìn)機(jī)構(gòu)的機(jī)械傳動(dòng)比、步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器的電子齒輪比、步進(jìn)電機(jī)編碼器的線數(shù)以及出料輥的周長，PLC程序計(jì)算出步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收一定數(shù)量的脈沖，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)出料輥轉(zhuǎn)動(dòng)，帶出一定長度的膠袋，實(shí)現(xiàn)定長控制。
*色標(biāo)傳感器：到位信號(hào)，負(fù)責(zé)時(shí)間的判斷與控制信號(hào)的發(fā)出。
*主變頻裝置：負(fù)責(zé)熱封刀的連續(xù)上下運(yùn)動(dòng)，同時(shí)控制出袋速度與效率。
*步進(jìn)驅(qū)動(dòng)裝置：由驅(qū)動(dòng)器、步進(jìn)電機(jī)構(gòu)成，作為主要運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，主要任務(wù)是完成定位精度的控制，嚴(yán)格執(zhí)行來自PLC的脈沖指令控制，同時(shí)，保證在頻繁啟動(dòng)負(fù)載下自身運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性與快速響應(yīng)性，使步進(jìn)電機(jī)的一次送料轉(zhuǎn)速滿足切刀上下運(yùn)行的時(shí)間要求。步進(jìn)性能直接反映了這臺(tái)設(shè)備的整機(jī)性能與質(zhì)量。
    立式包裝機(jī)設(shè)備的工作流程如下：
    1）設(shè)備上電，溫控器控制封刀處加熱器進(jìn)行加熱；
    2） 送料變頻器驅(qū)動(dòng)送料電機(jī)以設(shè)定的速度輸送塑料薄膜，送料感應(yīng)器檢測到送料端放卷的塑料薄膜足夠時(shí)，送料電機(jī)停止送料；
    3）溫度達(dá)到預(yù)設(shè)值，溫控信號(hào)導(dǎo)通，主變頻器驅(qū)動(dòng)主電機(jī)通過機(jī)械傳動(dòng)裝置控制切刀和封刀的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)；
    4）切刀每向上運(yùn)動(dòng)一次，步進(jìn)信號(hào)導(dǎo)通一次，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)出料輥夾著塑料薄膜帶轉(zhuǎn)動(dòng)一次，切刀和封刀下切，膠袋形成 ；
    5）設(shè)定個(gè)數(shù)到達(dá)或按停止鍵時(shí)，當(dāng)前膠袋形成后停機(jī)，切刀和封刀停在高位停車處。

三、深圳市美蓓亞斯科技有限公司步進(jìn)系統(tǒng)

       本機(jī)采用我司MAA860R智能型數(shù)字式步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器，該驅(qū)動(dòng)器采用最新專用電機(jī)控制DSP芯片和應(yīng)用矢量控制技術(shù)，具有優(yōu)越的性能表現(xiàn)。驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部集成了參數(shù)自動(dòng)調(diào)整功能，能夠針對(duì)不同電機(jī)自動(dòng)生成最優(yōu)的運(yùn)行參數(shù)。同時(shí)，驅(qū)動(dòng)器具有過壓、欠壓、過流等保護(hù)，其輸入輸出控制信號(hào)均采用光電隔離，具有較高的可靠性。

1）、 采用全新32位電機(jī)控制專用DSP芯片；
2）、 輸入電壓：18-90V DC/AC，輸出電流：1.5A~7.0A；    
3）、 采用共振抑制技術(shù)，自動(dòng)計(jì)算共振點(diǎn)，抑制中/低頻振動(dòng)；    
4）、 可驅(qū)動(dòng)4、6、8線兩相57/60 /86系列步進(jìn)電機(jī)；   
5）、 光耦隔離差分信號(hào)輸入，脈沖/方向/使能信號(hào)（5V~24VDC兼容）；    
6）、 脈沖響應(yīng)頻率最高可達(dá)200KHZ；    
7）、 16檔細(xì)分可選（400~40000范圍內(nèi)）；    
8）、 精密電流控制使電機(jī)溫升大為降低；   
9）、 具有過流、過壓和跟蹤誤差超差等保護(hù)；    
10）、 報(bào)錯(cuò)信號(hào)數(shù)字輸出：OUT+/OUT-；

四、現(xiàn)場調(diào)試結(jié)果

       該包裝機(jī)設(shè)備基本參數(shù)如下：
       輥軸直徑：36mm ；袋長精度：小于0.5mm；   
       機(jī)械減速比：1：4；速度要求：1500RPM；
       分別以包裝速度（袋/分鐘）由40-60-80-120試運(yùn)行，包裝填充穩(wěn)定。
       以200mm長膠袋，系統(tǒng)設(shè)定最高包裝速度120（袋/分鐘）為例，我司產(chǎn)品與某品牌步進(jìn)電機(jī)的性能比較如下：
表1 深圳市美蓓亞斯科技有限公司步進(jìn)與某品牌步進(jìn)的對(duì)比測試數(shù)據(jù)表
類別
我司步進(jìn)
某品牌步進(jìn)
速度
120袋/分鐘
100-110袋/分鐘
精度
較高
一般
穩(wěn)定性
運(yùn)行平滑
在啟停時(shí)容易產(chǎn)生震動(dòng)
噪聲
小
較大
價(jià)格
適中
較低
表1數(shù)據(jù)表明，深圳市美蓓亞斯科技有限公司的步進(jìn)產(chǎn)品相比市面上同類產(chǎn)品運(yùn)行更平穩(wěn)、效率更高。
 

五、結(jié)語

       該立式包裝機(jī)是在傳統(tǒng)老式設(shè)備的基礎(chǔ)上運(yùn)用我司全數(shù)字化MAA系列步進(jìn)控制系統(tǒng)改造而成，具有穩(wěn)定可靠的產(chǎn)品品質(zhì)，簡單便易的操作方法，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)生產(chǎn)，大大提高了生產(chǎn)效率，改善了封切精度，簡化了機(jī)械結(jié)構(gòu)，能為企業(yè)創(chuàng)造更多的效益。

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