基于DeviceNet开包机旋转控制系统的改进-论文.pdf

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1、轻工科技2014年2月第2期(总第183期)LIGHTINDUSTRYSCIENCEANDTECHNOLOGY机械与电气基于DeviceNet开包机旋转控制系统的改进赵晓雷，唐平江，吴泽樟，王建生(广西中烟工业有限责任公司柳州卷烟厂，广西柳州545005)【摘要】开包装箱是制丝生产线上第一道工序，开包机运行好坏直接影响全线的生产，为提高设备的生产效率，减少因旋转过程中零位频繁丢失造成开包机生产效率低的问题。现主要从两方面对设备电气控制系统进行改进，首先增加定位反馈信息，其次用AB变频器替换原来的Lenze9300EP位置型

2、伺服控制器，采用DeviceNet总线实现远程控制。改进后，开包机零位丢失现象得到有效控制，设备运行更加流畅，提高开包机生产效率。【关键词】零位丢失；电气控制；AB变频器；DeviceNet总线【中图分类号】TN773【文献识别码】A【文章编号】2095—3518(2014)02—67—021开包机系统结构和工作过程升，同时拨离气缸推出，空纸箱退出箱体后，拨离机构复位，等待1．1系统结构下一个周期开始。FT51型开包机主要由机械手臂、旋转提升架、电控系统等组成，用于对将200kg纸箱包装的烟片垛和纸箱分离。机械手臂2电气控

3、制系统与问题分析由支架、旋转架、箱体组成，其主要完成烟箱导向、烟箱夹包、烟开包机电气控制系统由ABLogix．5000可编程逻辑控制器、箱翻转、烟箱阻拦、箱体开门、纸箱剥离六个功能t”。升降架安装DeviceNet现场总线、Lenze9300EP位置型伺服控制单元、Pow．在支架上，支架安装在旋转座上，配重块用于和机械手臂保持平erFlex40变频调速控制单元、气动伺服系统、分布式I／O单元及衡1。旋转提升架主要完成座体旋转和机械手臂升降两个功能。操作面板等组成。整个开包机电气控制系统的核心是可编程控电控系统实现对纸箱开包

4、系统的自动、手动控制。包括四制器，通过DeviceNet现场总线技术挂接PLC中央处理器和分台进料辊道输送机，一台纸箱开包机，一台烟片输出皮带输送机布式I／O、气动伺服、电动伺服及变频器等组成的各分站来实现和两台空纸箱输出辊道输送。四台进料辊道输送机的第一台用通讯。在设备工作时采集设备各运动部件的状态信息，经处理于上料、剪带、开盖并拿出纸箱上垫板，第二、三、四台用于拆包后传送给执行机构，完成各种功能。以系统的零位为基准点，三准备。烟片输出皮带用于将倒出的烟片垛送出纸箱开包系统并个工作位由伺服控制器根据内部编码器的测量值通过

5、换算来进送入切片机皮带。两台空纸箱输出辊道用于将空纸箱送出纸箱行定位，另外还安装了两个行程开关用作旋转极限位检测。但开包系统以便于折叠。是在开包机日常生产过程中，机械手旋转编码器确定的工作位1．2工作过程置信息，通过模拟量信号进行输出，模拟量信息直接被伺服控制装有200kg烟片的烟箱由前端皮带输送机输送到第一台进器采用，由于路线较长和信号传输过程中存在电磁干扰等因素，料辊道上，通过人工进行剪带和开盖，当开盖后的烟箱输送到机经常引起零位丢失。据现场统计数据表明开包机平均每天发生械手下方时，机械手臂向下运动直至下降到位接近开关

6、检测到，三次“零位丢失”，需电气人员对开包机旋转控制系统进行“自动在该过程中翻转箱两侧的导向杆把烟箱盖压入，同时将烟箱导寻位”，每次操作约花费十五分钟时间。此过程不但增大人工劳人机械手箱体，当烟箱到位后阻拦板将纸箱挡住，夹抱连杆机构动量，还严重影响了生产效率。在外力的作用下，夹抱杆向烟箱的底部摆动，到达烟箱底部后夹抱杆向上提起烟箱。机械手抱起烟箱后，提升架在提升电机的3改进方法驱动下将机械手臂提起到翻转高度。当机械手臂提起到翻转高3．1用AB变频器替换伺服控制器度后，在旋转电机驱动下，机械手臂开始向输出烟坯的工位方向伺服控

7、制器在使用过程中存在以下缺点：(1)每个班次、每旋转，同时翻转电机驱动箱体翻转180。，机械手箱体内的烟箱同批次都需进行零位校正，耗时太长；(2)伺服控制器故障频繁，特时翻转180。，使得打开箱盖的一面向下。当机械手臂旋转到输别是基准位丢失；(3)伺服控制器可维护性差，其程序内置，无相出烟坯的工位，机械手臂开始下降到烟坯输出皮带机上，大约离应的通讯线缆及软件。开皮带100200mm高度。打开箱门，烟坯靠自重下落到输送烟变频器因具有通用性强、调速准确、响应速度快等优点，逐坯的皮带上，纸箱被阻拦在箱体内，使烟坯和纸箱分离。机械

8、手渐成为了当前工业自动化系统中应用最广的电动机驱动设备。臂上升到一定位置时，旋转底座转动，此刻空纸箱也在翻转箱内AB公司生产的PowerFlex70变频器内嵌的20．COMM．DDevi．翻转到纸箱输出状态。当机械手臂到达空纸箱输送位置，其开ceNet适配器。采用自动化与信息层(Ethemet)网络和设