赛孚德总线型伺服在制袋机上的应用

一．简介

制袋机是软包装生产线上利用塑料薄膜制作袋子的加工设备，加工范围为各种大小厚薄规格不同的塑料或其他材料的包装袋，一般来说以塑料包装袋为主要产品。随着工业自动化的发展，提高包装机械的运行速度，包装质量，减少废品和减低损耗是核心问题。

图1-现场图片

二．制袋机工艺流程

在制袋过程中，薄膜卷材料连续展开，并通过光电纠偏和进给机构源源不断地进入折叠成型装置中的。薄膜经过折叠成型后，由定长牵引和定位装置进行牵引和定位进入热封工序。制袋流程中热封工序，是利用两层热封材料使复合薄膜热封部位的热封层变成粘流状态，再借助于刀具的压力，使上下两层热封材料彼此融合在一起，冷却后能保持一定的强度，具有良好的密封性等。热封好的袋子可以根据需要进行打孔和切口等加工，最后由裁切装置完成裁切，制成成品袋。

制袋工艺流程如下:

制袋过程的主要难点是袋长与主机速度，定长定位和薄膜进给间的协调控制。热封刀与与切刀的上下往复运动由主变频电机控制，袋长定位由赛孚德620B伺服电机带动送料辊,另外光电传感器（又称光电眼）、温控器、接近开关，做为传感元气件，负责时间的判断与控制信号的发出，使执行器件之间确立逻辑关系。

热切刀位置与伺服电机牵引动作之间的协调关系。（通俗来讲：就是热封刀的动力电机是由变频器控制做上下往复运动，在热封刀做往上的过程中，由赛孚德620B伺服控制的拉料定长运动电机开始运转，把薄膜拉动到切刀的位置。在热封刀做往下的过程中，塑料薄膜已经被伺服电机拉到固定的位置并停住，等待热封刀的切压。这个循环的往复过程时间很短暂并快速，要求电机无过冲和抖动，充分的展示了伺服在动态响应速度上的高性能优势。）

图3-热切刀位置与伺服电机牵引动作关系

图中t1~t5为切刀往返一个周期所需时间，在这个周期内，只有t1~T4的时间，才允许伺服电机做牵引动作。在实际运行中，伺服电机牵引时间常常小于容许时间，如图t2~t3所示。控制的关键在于无论机器速度变化怎样，都能准确检测t2~t3的时刻，并保证其在t1~t4的范围内热切刀是由主电机做上下往返运行，具体来说主电机通过减速箱带动一个转轮，该转轮通过一个连杆机构与热切刀相连，转轮转动一周，则热切刀上下往返一次，转轮旋转角度与热切刀位置相对应，因此通过检测该转轮的旋转角度就可以知道当前热切刀的位置，控制系统中采用的方法是在转轮的轴上装一个金属凸轮，通过接近开关感应凸轮从而测出t2~t3的具体时刻,保证热封刀在离开承切皮辊并再次到达承切皮辊之前，将所设定长度的塑料袋送过切刀。

图4-热切刀位置检测示意图

图5-成品图

三．伺服系统介绍

本机牵引定长伺服采用赛孚德ASD620B系列3.8kw伺服，采用全进口高性能芯片，高优化的速度环，电流环控制算法提高伺服相应控制频率，响应频率达2.5khz（23位绝对值）；支持多种编码器；伺服驱动电机三倍过载能力；使用多级滤波器，改进震动抑制功能，缩短整定时间；带有谐振抑制功能，针对于负载和电机之间存在的弹性链接装置引起的定位震动现象，根据系统信息来合理分配陷波器参数，消除位置给定中震动成分；支持多种通讯方式，Modbus，EtherCAT，CANopen可选。

四．伺服系统型号

型号：赛孚德ASD620B  

功率：3.8kw

编码器型号：2500线增量式编码器

五．总结

在现场实际应用中，以400mm袋子为例，之前每分钟340个，使用赛孚德伺服定长功能制袋为每分钟380个，效率比之前提高12%。赛孚德伺服应用于制袋机上的定长定位中，高速稳定性好，加工产品质量高，精度高，低损耗，在满足用户需求的同时降低成本，提高了制袋加工效率，为企业带来效益。