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MAA860R步進(jìn)驅動(dòng)系統在立式包裝機上的應用

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)驅動(dòng)器、 86HS（□86mm）系列步進(jìn)電機

一、前言

自動(dòng)立式包裝機適合于膨化食品、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。早期的設備采取的是剎車(chē)離合器等控制機構，現在發(fā)展成為PLC及步進(jìn)/伺服電機加變頻調速為主的控制機構。

深圳市美蓓亞斯科技有限公司針對國內立式包裝機現狀推出了專(zhuān)用步進(jìn)控制解決方案，在國內某包裝機設備公司得到成功應用并廣泛推廣。該方案采用了我司MAA860R步進(jìn)驅動(dòng)器及86HS（□86mm）系列步進(jìn)電機，配合客戶(hù)端的觸摸屏、PLC、變頻器、變頻電機等元器件，構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?xún)r(jià)比。

圖1 立式包裝機設備圖

二、工作流程

圖2為立式包裝機設備工作流程示意圖，整個(gè)設備工藝過(guò)程主要分為送料、拉模、切刀三個(gè)部分，整個(gè)工藝過(guò)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(guò)程中通過(guò)材料拉伸進(jìn)給裝置進(jìn)行進(jìn)給，塑料薄膜經(jīng)過(guò)薄膜圓筒形成筒狀，經(jīng)過(guò)熱縱封裝置封住側面，同時(shí)包裝物注入到袋中，橫封機構根據色標光電檢測裝置剪切包裝長(cháng)度和位置。

圖2 立式包裝機工作流程示意圖

*人機界面：觸摸屏，界面上可設置定長(cháng)封切或色標封切、切袋長(cháng)度、送袋速度等，當選擇為定長(cháng)封切時(shí)，色標封切無(wú)效。

*PLC：核心程序的載體，控制各執行機構的運轉與協(xié)調。根據步進(jìn)機構的機械傳動(dòng)比、步進(jìn)驅動(dòng)器的電子齒輪比、步進(jìn)電機編碼器的線(xiàn)數以及出料輥的周長(cháng)，PLC程序計算出步進(jìn)驅動(dòng)器接收一定數量的脈沖，步進(jìn)電機驅動(dòng)出料輥轉動(dòng)，帶出一定長(cháng)度的膠袋，實(shí)現定長(cháng)控制。

*色標傳感器：到位信號，負責時(shí)間的判斷與控制信號的發(fā)出。

*主變頻裝置：負責熱封刀的連續上下運動(dòng)，同時(shí)控制出袋速度與效率。

*步進(jìn)驅動(dòng)裝置：由驅動(dòng)器、步進(jìn)電機構成，作為主要運動(dòng)機構，主要任務(wù)是完成定位精度的控制，嚴格執行來(lái)自PLC的脈沖指令控制，同時(shí)，保證在頻繁啟動(dòng)負載下自身運動(dòng)的平穩性與快速響應性，使步進(jìn)電機的一次送料轉速滿(mǎn)足切刀上下運行的時(shí)間要求。步進(jìn)性能直接反映了這臺設備的整機性能與質(zhì)量。

立式包裝機設備的工作流程如下：

1）設備上電，溫控器控制封刀處加熱器進(jìn)行加熱；

2）送料變頻器驅動(dòng)送料電機以設定的速度輸送塑料薄膜，送料感應器檢測到送料端放卷的塑料薄膜足夠時(shí)，送料電機停止送料；

3）溫度達到預設值，溫控信號導通，主變頻器驅動(dòng)主電機通過(guò)機械傳動(dòng)裝置控制切刀和封刀的上下往復運動(dòng)；

4）切刀每向上運動(dòng)一次，步進(jìn)信號導通一次，步進(jìn)電機驅動(dòng)出料輥夾著(zhù)塑料薄膜帶轉動(dòng)一次，切刀和封刀下切，膠袋形成；

5）設定個(gè)數到達或按停止鍵時(shí)，當前膠袋形成后停機，切刀和封刀停在高位停車(chē)處。

三、深圳市美蓓亞斯科技有限公司步進(jìn)系統

本機采用我司MAA860R智能型數字式步進(jìn)驅動(dòng)器，該驅動(dòng)器采用最新專(zhuān)用電機控制DSP芯片和應用矢量控制技術(shù)，具有優(yōu)越的性能表現。驅動(dòng)器內部集成了參數自動(dòng)調整功能，能夠針對不同電機自動(dòng)生成最優(yōu)的運行參數。同時(shí)，驅動(dòng)器具有過(guò)壓、欠壓、過(guò)流等保護，其輸入輸出控制信號均采用光電隔離，具有較高的可靠性。

1）、采用全新32位電機控制專(zhuān)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)計算共振點(diǎn)，抑制中/低頻振動(dòng)；
4）、可驅動(dòng)4、6、8線(xiàn)兩相57/60 /86系列步進(jìn)電機；
5）、光耦隔離差分信號輸入，脈沖/方向/使能信號（5V~24VDC兼容）；
6）、脈沖響應頻率最高可達200KHZ；
7）、 16檔細分可選（400~40000范圍內）；
8）、精密電流控制使電機溫升大為降低；
9）、具有過(guò)流、過(guò)壓和跟蹤誤差超差等保護；
10）、報錯信號數字輸出：OUT+/OUT-；

四、現場(chǎng)調試結果

該包裝機設備基本參數如下：

輥軸直徑：36mm ；袋長(cháng)精度：小于0.5mm；

機械減速比：1：4；速度要求：1500RPM；

分別以包裝速度（袋/分鐘）由40-60-80-120試運行，包裝填充穩定。

以200mm長(cháng)膠袋，系統設定最高包裝速度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)的對比測試數據表

類(lèi)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
穩定性	運行平滑	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數據表明，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(lèi)產(chǎn)品運行更平穩、效率更高。

五、結語(yǔ)

該立式包裝機是在傳統老式設備的基礎上運用我司全數字化MAA系列步進(jìn)控制系統改造而成，具有穩定可靠的產(chǎn)品品質(zhì)，簡(jiǎn)單便易的操作方法，系統實(shí)現了全自動(dòng)生產(chǎn)，大大提高了生產(chǎn)效率，改善了封切精度，簡(jiǎn)化了機械結構，能為企業(yè)創(chuàng )造更多的效益。

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