臺達(ASDA-B2)交流伺服在貼標機上的應用
發布時間:2022-04-08

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概述

      隨著國內工業自動化程度快速發展,伺服控制在自動貼標設備上的應用,在國內已非常成熟。

      臺達ASDA-B2交流伺服系統,以其很高的性價比和優質的服務,贏得了新老客戶的信賴。根據貼標機械的工藝要求,可采用臺達B2系列的伺服系統,保證在頻繁啟動負載下自身運動的準確、平穩、快速響應性,使伺服電機運行的各性能達到貼標機準確、穩定、高效的要求,幫助客戶解決越來越高昂的人工成本與步進電機低精度等缺點。

 

應用原理與工藝

      原理:根據被貼標產品的形狀、材質、大小、產量,貼標機設備大致可分為圓瓶/方瓶(可定位)貼標機、平面貼標機、立轉臥(高速)圓瓶貼標機、立式回轉式貼標機以及落地式貼標機等。如上圖,以落地式(頂面)貼標機為例,其主要結構分為機架,電氣控制箱,觸摸屏,貼標頭四個部分。

1、根據標簽的材質和形狀,設計出標板寬度及選型標簽傳感器—用來感應標簽在貼標頭上出標位置的信號;

2、根據被貼物的介質,選型測物傳感器—用來感應被貼物位置的信號;

3、工廠生產線由變頻器控制電機帶動輸送帶從左往右送料,測物傳感器感應到物料后,由PLC處理此信號,發脈沖給伺服控制系統驅動標簽輥結構(金剛砂輪),驅動輥拉動標簽卷走一段與脈沖數相對應的標簽長度;

4、標簽傳感器則感應出標張數。各傳感器感應被測物位置、時間的判斷與PLC控制信號的發出,使之與伺服控制系統間確立邏輯關系。臺達伺服作為核心程序的載體,負責脈沖信號的發送及貼標控制信號的轉化,控制貼標頭穩定、快速、準確貼標。

5、另外,其完善的PLC與觸摸屏操作功能有:設定密碼、標簽長度、產量計數、定時停機、漏貼報警與補貼、無標簽報警功能,以及,有報警記錄、參數保存與調用、點動出標和幫助信息顯示。

 

工藝: 
        整機電控系統由PLC控制,采用觸摸屏操作,非常方便、直觀。 采用臺達伺服馬達控制,貼標精度高,調整伺服剛性能更好地實現平穩貼標。PLC搭配觸摸屏 可為不同程序命名,更換不同規格或采用不同的貼標能力,只需調整不同的參數即可,不必再次調整,大大提高工作效率。標簽用完報警功能,提示更換標簽。 貼標位置高低和前后可以方便地通過螺桿調節。

       貼標機核心的是馬達驅動輥機構,采用金剛砂制作,摩擦力極好,不打滑,耐磨,保證長久高精度貼標。

※    出標速度:3-50米/分鐘
※    貼標方式:側面、頂面或雙頭不停機貼標
※    貼標精度:±1.0mm (不計被貼物和標簽的誤差)
※    送標方向:左→右,或右→左
※    電源及功率:220VAC, 50/60Hz, 900W

 

臺達伺服系統

        本機采用的伺服系統為中達電通 ASDA-B2系列交流伺服驅動系統,驅動器將位置、速度兩種控制方式合為一體,并且可以進行控制模式的動態切換,使用更加靈活;具備控制超速、過流、過載、主電源過壓欠壓、編碼器異常、制動異常、位置偏差等多項在線檢測與診斷,使控制過程一目了然。電機為三相永磁同步伺服電機,具有三倍過載能力,3000RPM的額定轉速,20-bit增量型編碼器精度。
 

機械參數:

伺服傳動減速比1:N

標簽輥直徑Xmm

精度要求:貼標精度±1mm,伺服電機編碼器脈沖數為2500P/R,

通過四倍頻轉換后,分辨精度達到10000p/r,即v伺=360°/10000=0.036°,

電機輸出到送料輥有N:1的減速比,實際貼標精度達到:

v輥=360°/(10000×N)

對應的標簽長度分辯精度為:

vl輥=πX×(V棍/360°)= πX×(1/N) ×(1/10000)

若N=3,X=80,則V1棍=0.0083733mm

故理論上誤差遠遠小于1mm,引起定位誤差較大的真正原因是由于伺服電

機起停不夠平滑,停車時抖動,故要根據伺服電機的起停速度調整合適的速度環、

位置環增益與加減速時間,調試過程如下:

a)將位置環增益先設在較低值,在無異常響聲和振動前提下,逐

漸增加速度環的增益至最大值。

b)逐漸降低速度環增益值,同時加大位置環增益。在整個響應無超調、無振動

前提下,將位置環增益設至最大。

c)速度環積分時間常數取決于定位時間的長短,在機械系統不振動的前提下,

盡量減小此值。

d)隨后對位置環增益、速度環增益及積分時間常數進行微調,找到最佳值。

e)適當調整位置指令一次濾波時間常數。

 

總結

         鑒于貼標機在自動化設備行業已經非常成熟,伺服控制系統的市場需求量不斷增加,而ASDA-B2在伺服控制系統方面已經經歷了眾多案例的實踐考驗,其低次品,高精度,高穩定性,調試方便快捷的質量保證和技術要求,更適應了市場發展;另外,ASDA-B2熱情的銷售代表與經驗豐富的技術服務人員,會及時解決客戶售前售后的顧慮與問題。