伺服驱动技术在gdx2包装机条透明纸驱动装置中应用

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1、伺服驱动技术在GDX2包装机条透明纸驱动装置中应用　　摘要GDX2包装机条透明纸是采用机械传动输送，机器运行中经常会出现纸偏移和长度变化等现象，导致条包透明纸搭口及拉线错位等质量缺陷。其主要原因是机械传送系统输送透明纸不稳定造成的。为了提高设备的稳定性，保障产品质量，经分析论证，并结合现有条透机的安装特点，采用伺服控制器和伺服电机对条透明纸驱动系统进行改造。关键词伺服驱动技术；伺服电机；编码器中图分类号：TS43文献标识码：A文章编号：1671-7597（2013）15-0104-011工艺流程及

2、机械传动存在的问题条透明纸输送机构由扇形轮以及对应的输送辊和止退辊组成。透明纸在扇形轮以及对应的钢辊相互挤压作用下向前输送，当扇形轮运动到缺口位置时，无法和对应的钢辊接触，此时透明纸停止输送，止退辊开始压住透明纸，防止透明纸后退。同时透明纸切刀开始切割，切割完成后，扇形轮又和相应的钢辊接触，止退辊抬起，透明纸开始向前输送，此时扇形轮刚好运动一周，由此可见扇形轮的工作外径就是透明纸的长度，扇形轮的运动到缺口位置时，切刀利用透明纸停止输送的间隙，完成透明纸的切割分离。6GDX2包装机的条透明纸部分，由

3、于传动原理及结构的原因，各传送辊磨损或调整不当透明纸在展开切割、输送过程中容易产生纸偏移和长度变化等现象，直接导致包装后的透明纸搭口及拉线错位等严重质量缺陷。该部位调整复杂，维修时间长，其稳定性是影响设备有效作业率和产品质量的一个主要原因。2伺服控制系统的工作原理当机器运转时旋转凸轮带动编码器旋转，增量式编码器转轴旋转时，逻辑电路形成相应的脉冲信号和转向信号输出到伺服控制器，控制器控制伺服电机运转。伺服控制器根据已经下载的透明纸长度参数程序，通过伺服电机编码器传送过来的脉冲信号反馈电机的速度和位移

4、量，控制伺服电机的转速和机器转速保持同步。当编码器输出的脉冲数达到程序设定的脉冲数，控制器发出指令，伺服电机停止运转，等待下一个循环。3交流伺服系统的优点6交流伺服系统具有以下优点：电动机无电刷和换向器，工作可靠，维护和保养简单；定子绕组散热快；惯量小，易提高系统的快速性；适应于高速大力矩工作状态；相同功率下，体积和重量较小；启动快、灵敏度高等特点。为了提高设备的稳定性，为了保障产品质量，根据伺服控制的特点，并结合现有条透明机的安装特点，条透明纸输送系统选用伺服控制效果会很好。4伺服控制系统的主要

5、硬件配置4.1伺服控制器TwinLineTwinLine的优点主要有：简易精智；是一个易于使用，可以编程的智能驱动器；它们对于大多数标准总线都开放，包括：DeviceNet，Interbus和Profibus。TwinLine应用于以下几方面：印刷；包装；堆码；贴标；动态切割；紧给包装。TwinLine性能非常优越，主要体现在5个方面：1）这一系列伺服电机和驱动器可以用于独立的机器，也可以集成于PC、PLC结构中。2）小空间集成了所有部件：主滤波器，散热槽，制动电阻。3）集成安全技术：速度警戒、安

6、全停车、紧急停车。4）伺服电机的范围完美满足大多数动态精确应用的要求，连续扭矩从0.3Nm至13.4Nm。5）集成减速机。4.2交流伺服电机的选择直流伺服电机具有良好的调速特性，较大的启动转矩，易于控制及响应速度快等优点，但其结构复杂，成本较高，维护不方便。长期以来，在要求调速性能较高的场合，一直占据主导地位的是直流电动机的6调速系统。但直流电动机都存在一些固有的缺点，如电刷和换向器易磨损，需经常维护。换向器换向时会产生火花，使电动机的最高速度受到限制，也使应用环境受到限制，而且直流电动机结构复杂

7、，制造困难，所用钢铁材料消耗大，制造成本高。交流电动机则没有上述缺点，且转子惯量较直流电机小，具有精度高，响应速度快，体积小重量轻，可靠性高，稳定性好，负载能力强，使得动态响应更好。在同样体积下，交流电动机输出功率可比直流电动机提高10﹪～70﹪，因此选择交流伺服电机会有更好的效果。4.3编码器的选择增量型编码器是将位移转换成周期性的电信号，再把这个电信号转变成计数脉冲，用脉冲的个数表示位移的大小。增量型编码器转轴旋转时，有相应的脉冲输出，其计数起点任意设定，可实现多圈无限累加和测量。编码器轴转一

8、圈会输出固定的脉冲，脉冲数由编码器光栅的线数决定。需要提高分辩率时，可利用90度相位差的A、B两路信号进行倍频或更换高分辨率编码器。为了便于调整透明纸切刀切割位置，系统选用增量型编码器。4.4传感器作用及调整1）检测相位传感器SP2（PNP型电感式接近开关）。透明纸旋转切刀刚切纸时，让旋转凸轮检测到传感器SP2。这时调整走纸的起始位置。2）压纸轮检测传感器SP1（PNP型电感式接近开关）。6螺旋压轮在压紧位置时，传感器SP1感应到检测片，伺服控制才能正常工作。5操作按钮及指示灯说明