Kinco伺服应用方案论文集.pdf

为全球客户提供中国人的机器自动化解决方案 上海 上海市张江高科技园区张东路 1387 号 1 幢 102 室 201203 Tel 86 21 50809580 Fax 21 50809590 Email sales 深圳 深圳市南山科技园25栋1楼 518057 Tel 86 755 26954443 Fax 86 755 26616372 1 Kinco 伺服应用方案论文集 Kinco 伺服应用方案论文集 为全球客户提供中国人的机器自动化解决方案 上海 上海市张江高科技园区张东路 1387 号 1 幢 102 室 201203 Tel 86 21 50809580 Fax 21 50809590 Email sales 深圳 深圳市南山科技园25栋1楼 518057 Tel 86 755 26954443 Fax 86 755 26616372 2 目 录 目 录 一 Kinco 智能伺服在铝塑板生产线上的应用 3 二 Kinco 智能伺服在铝塑泡罩包装机的应用 6 三 Kinco 智能伺服在杂质灯检机上的应用 10 四 Kinco 智能伺服在贴标机上的应用 13 五 Kinco 智能伺服在高速制袋机上的应用 17 六 Kinco 智能伺服在烟机滤嘴棒发射器中的应用 19 七 Kinco 伺服在激光切割上的应用 23 八 Kinco 智能伺服在拉丝机上的应用 28 九 全自动塑料圆筒编织机 Kinco 伺服控制系统解决方案 34 十 Kinco 智能伺服在细纱机上的应用 39 十一 Kinco 智能伺服在插片机上的应用 42 十二 Kinco ED400 伺服应用于海绵圆切机 46 十三 Kinco 智能伺服在口服液灌装封口机中的应用 50 十四 Kinco 伺服在快速煤质分析仪上的应用 54 十五 Kinco 智能伺服在瓦愣纸纵切机上的应用 58 十六 利用 Kinco 智能伺服测试标带长 62 十七 Kinco 智能伺服在剑杆织机上的应用 68 十八 Kinco 伺服在十字绣绣花机中的应用 70 十九 Kinco 伺服在滚齿机上的应用 73 二十 Kinco 伺服在折弯机上的应用 77 为全球客户提供中国人的机器自动化解决方案 上海 上海市张江高科技园区张东路 1387 号 1 幢 102 室 201203 Tel 86 21 50809580 Fax 21 50809590 Email sales 深圳 深圳市南山科技园25栋1楼 518057 Tel 86 755 26954443 Fax 86 755 26616372 3 一 Kinco 智能伺服在铝塑板生产线上的应用 一 Kinco 智能伺服在铝塑板生产线上的应用 一 系统概述 一 系统概述 生产线用于铝塑板复合生产 PE 芯材经大功率专用挤出机挤出后 通过 T 型模具形成均匀片材 再用 高分子粘接膜将上下铝板五层共同复合在一起 连续热复合工艺的生产原理保证了产品的高效率 平整性 铝 塑板复合完成后 经过一系列的冷却定型 并采用定尺感应开关之回馈信号 根据客户需求裁断不同尺寸 完 成全部生产过程 eView 触摸屏和 Kinco 伺服应用在铝塑板生产线上铝塑板的切割部分 测量生产线铝塑板速度的编码器信 号直接输入至 Kinco 伺服驱动器 同步跟随切割和返回原点的控制通过 Kinco 伺服驱动器的 Sequencer programming 实现 与传统的同步控制系统 追剪 飞剪 相比 节省了同步控制器 既降低设备成本 又降 低设备的故障率 原有控制系统方案 主编码器信号输入给 PLC PLC 处理编码器信号后发脉冲信号控制伺服电机的运行 同 步跟随切割 存在的问题是 同步跟随差 切割重复精度差 如果剪切出来的长度误差 1mm 就会造成铝塑板 锯斜 生产铝塑板标准的长度 2445 毫米 如果锯出来的板小于 2445 毫米 就成为不合格产品 因此原有系统 在每次设定长度时 都需要人为的多设定 20mm 30mm 长度 然后在切割完成后在进行人为手工修正 另一种控制系统方案 采用的是二轴的运动控制卡 切割重复精度小于 1 毫米 存 在的问题是运动控制卡容易 坏 不容易维修 并且价格昂 贵 铝塑板生产线设备 二 切割部分工艺说明 二 切割部分工艺说明 1 上电后切割铝塑板的工作台自动寻找原点 原点找到后才能正常运行 为全球客户提供中国人的机器自动化解决方案 上海 上海市张江高科技园区张东路 1387 号 1 幢 102 室 201203 Tel 86 21 50809580 Fax 21 50809590 Email sales 深圳 深圳市南山科技园25栋1楼 518057 Tel 86 755 26954443 Fax 86 755 26616372 4 2 切割平台 锯片 同步跟随运动的铝塑板 在同步跟随运动中切割 锯切精度要求 1mm 带锯电机为另外 独立的一个异步电机 锯切时气缸提供 4kg 压力给一个压板装置压住铝塑板 伺服电机通过丝杆带动平台 内 有一个锯割机 做同步跟随运动 为了防止堵料情况的发生 要求在不切割时 或者突然掉电 设备运行不正 常的情况下 锯刀不能抬起 气缸不能提供压力压住铝塑板 在切割过程中 即气缸没有缩回到位和锯刀没有 放下到位 对切割工作台的任何操作无效 防止误操作 3 切割的长度 次数要求可以设定 切割铝塑板时绿灯亮 等待切割时黄灯亮 系统出现问题红灯亮 切 割次数到达时绿灯闪铄 控制系统结构图 三 系统控制方案 三 系统控制方案 切割工作台运行速度曲线 伺服驱动器输入 输出定义 为全球客户提供中国人的机器自动化解决方案 上海 上海市张江高科技园区张东路 1387 号 1 幢 102 室 201203 Tel 86 21 50809580 Fax 21 50809590 Email sales 深圳 深圳市南山科技园25栋1楼 518057 Tel 86 755 26954443 Fax 86 755 26616372 5 操作要求 1 切割长度可设定 2 手动 自动运行 3 计数 计数清零 4 点动 5 单切 6 显示铝塑板当前长度 速度 MT506L 触摸屏通过 485 总线与 Kinco 伺服驱动器通讯 7 急停 按下急停按钮时 锯刀放下 气缸缩回 用于出现堵板的情况 用 Kinco 伺服 Sequence 编写程序 与通用控制系统比较 省一个控制器 降低设备成本 自动运 行 开机自动回原点 当长度等于设定值时 开始跟随 当刀速度与板速度同步时 伺服给 PLC 一个 信号气缸伸出压住铝塑板 抬起锯刀 启动锯刀开始锯切铝塑板 锯割完成气缸缩回同时放下锯刀 确定气缸和锯刀到位 切割工作台开始返回原点 等待下一次的切割 手动运行 切割信号由单切按 键给 当按下单切键时开始切割 切割完成之后 返回原点等待下一次手动切割 四 配置 四 配置 伺服驱动器 ECVARIO414AS 1 台 伺服电机 110B32 1 台 1 5Kw 触摸屏 MT506L 1 台 编码器 10000 线 1 个 PLC 14 点 1 台 五 实际效果 五 实际效果 重复精度小于 0 5mm 高于工艺要求的 1mm 精度 原有 PLC 控制系统的重复精度 30mm 为全球客户提供中国人的机器自动化解决方案 上海 上海市张江高科技园区张东路 1387 号 1 幢 102 室 201203 Tel 86 21 50809580 Fax 21 50809590 Email sales 深圳 深圳市南山科技园25栋1楼 518057 Tel 86 755 26954443 Fax 86 755 26616372 6 二 Kinco 智能伺服在铝塑泡罩包装机的应用 二 Kinco 智能伺服在铝塑泡罩包装机的应用 一 系统概述 一 系统概述 泡罩包装机是将透明的 PVC 等塑料薄膜或薄片制成泡罩 然后用热压封全 粘合等方法将药品封合在泡罩 和铝塑板之间的一种包装机械 这种包装方式比较直观 对产品进行密封保护 有效地防止了包装产品受到损 害和污染 正是由于这样的原因 泡罩包装目前在医药行业有着广泛的应用 二 工艺流程 工艺流程 铝塑泡罩包装机具备下面的基本功能 PVC 加热 泡罩成型 药品充填 漏片检测 热压封合 打印批号 硌撕裂线 冲切板块 剔除废品 一 般在联线的装盒机上完成或接口部分 成品进人装盒机 联线使用时 从工艺流程可以看出 药品包装涉及的工艺流程也比较复杂 而我们的伺服在上面的应用只是一小块 带 动封装好药品的泡罩板进入冲切装置 泡罩药板经过冲切后就成了我们日常使用的药品了 当然这还需装合机把 制好的药板装入盒内 形成最后的产品出售 三 功能特点比较 三 功能特点比较 传动结构类型 优点 缺点 机械凸轮 速度高 价格低 磨损导致不准确 只能包装一种药品 步进传动 价格低 可以包装多种药品 速度低 包装速度低 伺服传动 定位准确 控制精度高 速度 快 可以包装多种药品 价格相对贵一点 四 原理框图 四 原理框图 Foxit Reader 为全球客户提供中国人的机器自动化解决方案 上海 上海市张江高科技园区张东路 1387 号 1 幢 102 室 201203 Tel 86 21 50809580 Fax 21 50809590 Email sales 深圳 深圳市南山科技园25栋1楼 518057 Tel 86 755 26954443 Fax 86 755 26616372 7 五 要求说明 五 要求说明 系统启动后 要求伺服经同步带传动泡罩药板运动 在传动板的侧边安装有一对射式光纤传感器 作用使 用来计数泡的个数 当计数泡的个数和设定的泡的个数相等时 伺服就停止送料 冲切装置进行冲切 这样要 求包装出来的药板的宽度重复度要求高 精度要求高 希望能达到正负 30 丝 原来客户使用的是松下 PLC 和 750W 小惯量伺服 出现的问题就是冲切出的药板宽度重复度不高 有时出现 一块误差高达 1mm 为了解决这个问题 我们用 Kinco 伺服对其进行了方案上的改进 六 系统编程 六 系统编程 要求分析 这样的要求我们不能让伺服走定位模式 因为这样的话 由于误差的累计会导致传送误差 进 而有可能冲切装置会冲切到泡上 使机子不能正常运行包装药品 基于这种需求 我们要求伺服运行速度模式 当要接触到一板药板的尾端时 改为低速运行 同时检测外 围信号 一检测到信号就停止 这样的控制消除了发泡的误差和偶然的误差 使我们的伺服总能听到同一位置 实现了高重复度和高精度 满足了客户的要求 由于整个运行曲线都在伺服驱动器那完成 这就大大的简化了 PLC 的编程 伺服端子使用说明 DIN1 周期性启动伺服运行的信号 DIN2 手动停止信号 为全球客户提供中国人的机器自动化解决方案 上海 上海市张江高科技园区张东路 1387 号 1 幢 102 室 201203 Tel 86 21 50809580 Fax 21 50809590 Email sales 深圳 深圳市南山科技园25栋1楼 518057 Tel 86 755 26954443 Fax 86 755 26616372 8 DIN3 电机上电 DIN4 定位检测停止信号 Sequence 编程如下 sequence 1 21a00120 60630020 21a00320 1715 21400410 1 21a00220 21800420 60ff0020 56000 21800610 8002 60600008 3 sequence 2 21210010 040F 21200410 4 60ff0020 8000 sequence 4 60ff0020 0 21210010 0407 sequence F 60400010 6 21180008 1F sequence 1F 60400010 F 60600008 3 60FF0020 0 sequence E 60400010 6 要修改的参数通过触摸修改 PLC 的内部地址而实现 PLC 与伺服进行通讯 这就涉及到我们伺服的通讯协议 这一点我们的手册上有介绍 在这里现不加叙述 为全球客户提供中国人的机器自动化解决方案 上海 上海市张江高科技园区张东路 1387 号 1 幢 102 室 201203 Tel 86 21 50809580 Fax 21 50809590 Email sales 深圳 深圳市南山科技园25栋1楼 518057 Tel 86 755 26954443 Fax 86 755 26616372 9 七 系统调试 七 系统调试 运用 ecowin 软件示波器监控运动曲线 调试各种伺服的参数使其保证运动曲线如下所示 这时就可以上料调试机器了 然后结合到机器的特性再次调整参数 是性能达到客户的要求 八 调试效果 八 调试效果 精度 0 5mm 原有系统精度 1mm 系统运行稳定 达到客户的要求 Kinco 智能伺服在铝塑泡装机上获得 成功应用 为全球客户提供中国人的机器自动化解决方案 上海 上海市张江高科技园区张东路 1387 号 1 幢 102 室 201203 Tel 86 21 50809580 Fax 21 50809590 Email sales 深圳 深圳市南山科技园25栋1楼 518057 Tel 86 755 26954443 Fax 86 755 26616372 10 三 Kinco 智能伺服在杂质灯检机上的应用 三 Kinco 智能伺服在杂质灯检机上的应用 一 概述 一 概述 液体杂质灯光检测机 即灯检机 是利用工业摄像机对已加工好的液体药品进行杂质检测与分拣的设备 灯检机在运行中要求摄像头与瓶盘同步运行且运行速度平稳 检测摄像头必须与检测瓶在运行过程中相对静止 以保证获取的图像信息清晰与准确 传统的检测设备使用凸轮曲线来完成一系列动作 工作效率低 检测准确 率低 摄像机容易损坏 使用深圳步进科技的 Kinco 伺服系统来替代凸轮后 检测的速度 检出准确率及设备 的性能均提高了一个档次 二 设备工艺流程 二 设备工艺流程 1 系统上电后用于 踢瓶 的伺服电机与检测杂质伺服电机利用事先编写在驱动器内的原点定位程序自动 执行回原点动作 踢瓶机构定位到踢瓶跟随点的位置 摄像机与光源定位到原点位置 即检测开始点的位置 原点到达后杂质检测伺服电机发出开机指令给工控机 工控机开始初始化 2 工控机初始化完成后 按预设的的主机速度开启主电机 伺服电机速度映射来自于主轴编码器采集来的 速度并进行跟随 当检测瓶位置信号为高电平时 伺服电机带着摄像头与光源跟踪检测瓶做同步跟随运行 替代 原有系统中的凸轮同步 3 伺服电机跟随的角度为 7 度 即在 0 1 秒内完成摄像 必须在 0 4 秒内完成加速 匀速摄像 减速与返 回原点四步动作 1 分钟完成 150 瓶药品的检测任务 工艺时间要求见图 1 4 拍摄完成后工控机立即对图片进行分析与处理 并记忆杂质的瓶位信息 当杂质瓶到达踢瓶机构位置时 工控机立即发出踢信 号 由踢瓶伺服电机 带着踢瓶机构同步跟 踪杂质瓶并将杂质瓶 拣出 为全球客户提供中国人的机器自动化解决方案 上海 上海市张江高科技园区张东路 1387 号 1 幢 102 室 201203 Tel 86 21 50809580 Fax 21 50809590 Email sales 深圳 深圳市南山科技园25栋1楼 518057 Tel 86 755 26954443 Fax 86 755 26616372 11 图 1 图 1 三 工艺曲线与功能 三 工艺曲线与功能 1 在加减速段与返回原点时需尽量减小伺服电机的冲击 Kinco 伺服 PID 不可以调整过硬 以防止伺服电 机在快速正 反转交替时产生的冲击损坏摄像机与光源 2 伺服电机在匀速跟随段时 必须保证摄像机与瓶子保持相对静止 不许有超前与滞后的现象 不允许电 机有速度扰动现象 以保证拍摄的照片图像清晰 信息准确 3 工控机在下一瓶位信号到达前必须对所检测瓶子的图像进行分析与处理 如瓶内有杂质工控机则记忆杂 质瓶的瓶位信息 4 当杂质瓶到达踢瓶位置时 踢瓶伺服电机将杂质瓶拣出来放到不合格区 系统框架图如下 四 设计要点 四 设计要点 1 因检测伺服电机的跟随角度较小 检测的角度为 7 度 跟随时间为 0 4 秒 检测的频率很高 0 4 秒完 为全球客户提供中国人的机器自动化解决方案 上海 上海市张江高科技园区张东路 1387 号 1 幢 102 室 201203 Tel 86 21 50809580 Fax 21 50809590 Email sales 深圳 深圳市南山科技园25栋1楼 518057 Tel 86 755 26954443 Fax 86 755 26616372 12 成跟随与返回的动作 即每分钟往返 150 次 故伺服电机在运行中必须严格按照运动曲线要求的时间运行 否 则将会造成拍摄失败与跟随错误 2 运动曲线运行时间段划分 伺服电机加速时间段 0 0 1 秒 伺服电机匀速摄像时间段 0 1 0 2 秒 伺 服电机减速时间段 0 2 0 3 秒 伺服电机返回原点时间段 0 3 0 38 秒 Kinco 伺服所具备低速时大扭据的 特点从而保证系统要求的加速度 3 因伺服电机在运行中加 减速度较高 正反转交替频率快 所以伺服电机的运行机械特性要软 否则会损 坏安装在伺服电机上的摄像机和光源 这点可以通过动态修改 Kinco 伺服的 PID 实现 确保不同运动曲线段采 用不同的 PID 参数 来保证不同曲线段分别对速度 刚性的要求 由于 Kinco 伺服具备强大通讯功能 可以非 常方便的实现 PID 的动态调整 五 总结 五 总结 经运行调试 设备最高检测频率达 160 瓶 分钟 满足设计要求 在连续运行中伺服电机无累计误差拍摄 的照片图像清晰 用于检测杂质瓶的伺服电机与用于拣出杂质瓶的伺服电机动作配合较好 检瓶与踢瓶的准确 率达 99 检测杂质瓶的伺服电机在高速运行与快速度正反转交替时的冲击符合摄像机和光源的振动频率 为全球客户提供中国人的机器自动化解决方案 上海 上海市张江高科技园区张东路 1387 号 1 幢 102 室 201203 Tel 86 21 50809580 Fax 21 50809590 Email sales 深圳 深圳市南山科技园25栋1楼 518057 Tel 86 755 26954443 Fax 86 755 26616372 13 四 Kinco 智能伺服在贴标机上的应用 四 Kinco 智能伺服在贴标机上的应用 一 系统介绍 一 系统介绍 所设计的贴标机是为方形箱体 包装箱 自动粘贴背胶标签的设备 同等大小的标签在输出时等间隔地排 列在带状材料上 卷在储藏轮上 通过调整贴标机的参数可处理不同的标签料卷 标签的排列精度要求在产品 包装箱 速度 50 米 分钟内 H 的上升沿信号 输入给 kinco 驱动 器的 Din2 口 此信号对来自于 Master Encoder 的计数清零 25090620 25090720 由于 Kinco 的 Din 口存在 此传感器与 kinco 硬件端口间存在延时 通过一个 250us 的启动补偿平衡 当行程计数器达到启动延时的值 应用二次方程计算出继续运转的行程脉冲数和标签驱动的额定位置间的行程之间关系 此计算实现了贴标驱动 和传送带间的行程同步 行程计数器 启动延时 趋于同步行程 标签从起点到标签行程 趋于同步行程 2 的位置 从这个位置起 标签与产品的相对位置保持不变 当标签接触产品时完全一致 因为同步行程已经开始 之后 标签的前沿和产品的前沿的距离 粘贴的位置就确定了 A 贴标前标签的前沿与产品传感器的间距 贴标点 启动延时 A 趋于同步行程 2 注意 此趋于同步过程要求一个动态参数调整器控制电机达到相应的加速 3 标签边沿的探测和制动 3 标签边沿的探测和制动 标签驱动通过摩擦轮实现 有打滑的可能 轻微的滑动 经在标签带长度上的积累会变得明显 标签传感 为全球客户提供中国人的机器自动化解决方案 上海 上海市张江高科技园区张东路 1387 号 1 幢 102 室 201203 Tel 86 21 50809580 Fax 21 50809590 Email sales 深圳 深圳市南山科技园25栋1楼 518057 Tel 86 755 26954443 Fax 86 755 26616372 16 器可修正打滑造成的累计误差 同时检查标签带上有无标签 传感器并不确定探测到的是标签的前沿还是后沿 也不能分辨一个标签直接绕过贴标头还是几个粘在一起 传感器在贴标头前面越远 标签在基带上排列的不均 匀对贴标精度的影响就越大 标签传感器产生的 24V L H 在 64us 内进入 Master encoder 输入口 N 确定电机位置 并被储存 位置数 据加上停止行程 结果决定标签的粘贴位置 没有标签传感器的信号 贴标驱动器将在每一次贴标中将同步行程区间设为最大 这一行程结束时传感器 仍未释放 被认为是一个贴标故障 注意 参数化制动减速应在尽可能高的贴标速度下在停止行程内完成 驱动系统必须满足相应的动力 由 于调整不当会发生对于粘贴位置的驱动过量 然后回位的情况 这种情况往往发生在减速度设定值过小时 适 当释放标签带在贴标头上的张紧力 为全球客户提供中国人的机器自动化解决方案 上海 上海市张江高科技园区张东路 1387 号 1 幢 102 室 201203 Tel 86 21 50809580 Fax 21 50809590 Email sales 深圳 深圳市南山科技园25栋1楼 518057 Tel 86 755 26954443 Fax 86 755 26616372 17 五 KINCO 伺服在高速制袋机上的应用 五 KINCO 伺服在高速制袋机上的应用 一 前言 一 前言 塑料袋封切机行业也称制袋机 用于制造日常生活中常用的背心袋 平口袋等塑料袋 老式设备采用机械 方式调速 具有定位精度差且浪费材料等 近些年业 通过伺服系统在该设备上的应用 利用伺服系统的快速 启停性能 很好的解决了旧有设备上产缺并 并结合 PLC HMI 的使用 极大的方便了操作 提高了生产效率 下面介绍利用 kinco 伺服 很好的实现了制袋机送膜电机高速 精确定位的要求 二 工艺说明 二 工艺说明 整个的制袋过程主要分为抬刀 定位 封切三个部分 封切刀由主电机经过减速后带动进行循环的抬刀和 封切动作 伺服系统带动压料辊进行定位 色标电眼对色标进行跟踪 1 系统上电 1 系统上电 首先调整温度仪 控制设备调节封刀的温度 使封刀的温度达到热封的需要 手动调整机械 连杆等的位置 使切刀对准当切位置 根据制作的袋长 先调节变频器频率在一个较低的频率上 如果制作的 袋子为有色标 则还应调节色标传感器 使其能够感应色标变化 然后放置于色标前面 2 3MM 处 2 制作步骤 2 制作步骤 旋动启动开关 变频器带动电机运动 封切刀随着机械连杆上下运动 随着封切刀的上抬 伺服就开始带动压料辊进行定位 定位结束 如果是制作色标袋 定位开始后 检测到色标 伺服停止 定位 结束 封切刀下行进行封切动作 电磁铁上行进行打孔 至此一个完整的制袋过程就结束了 如果是制作色标 袋 定位开始后 检测到色标 伺服停止 定位结束 为全球客户提供中国人的机器自动化解决方案 上海 上海市张江高科技园区张东路 1387 号 1 幢 102 室 201203 Tel 86 21 50809580 Fax 21 50809590 Email sales 深圳 深圳市南山科技园25栋1楼 518057 Tel 86 755 26954443 Fax 86 755 26616372 18 三 控制要求及功能 三 控制要求及功能 1 输入一定的制袋长度 伺服电机在主刀抬起到落下的时间内完成一次送料 2 色标的跟踪 通过色标传感器信号来控制送料的长度 3 白袋定长封切 4 跟踪色标封切 5 色标跟踪报警停机 6 批量生产完成后指示和延时 7 开机后先送出一个袋子 防止热封两次成次品 8 生产数量统计和清零 四 控制方案 四 控制方案 该系统由 PLC 触摸屏 变频器和伺服等控制元件组成 PLC 对整个控制系统进行逻辑等相关控制 触摸 屏与 PLC 相连 进行生产相关数据的统计 变频器带动主电机经过减速带动封切刀下下往复运动 伺服电机进 行材料的定位 1 终端有一个接近开关 在主电机终端轴上安装一个 180 度的凸轮 用一个接近开关的感应时间来计算伺 服电机的转速 相当于一个简单的随动系统 即主电机转速越高 凸轮感应时间越少 那么要求电机的 转速就越快 目的是要在规定的时间内完成送料 2 色标的捕捉 在捕捉色标时 因为色标的非一致性 所以伺服电机每次运行的距离都不等同 最终的要 求是在色标传感器感应到信号时 快速的停止伺服电机 由于电机始终在高速运行 在碰到色标停机的 时候 必然要过冲 这样就不能满足工艺要求 因此 将电机的运行轨迹分为两段 第一段始终运行高 速 第二段的时候很低的速度捕捉色标 同时设置一定的捕捉范围 满足不同的需求 这样 既不影响 速度 又能使电机稳稳的停在色标边沿 电机在制袋过程中频繁处于高速运行 快速启停状态 在一秒 内大约启停两三次 每次速度能达到 1500 转左右 高速运行时突然停止下来的能量为再生能量 这部分 能量需要及时释放出去 通过在 Kinco 伺服驱动器上加刹车电阻 从而确保驱动器长时间可靠运行 五 总结 五 总结 该机械是在传统老式的基础上运用 kinco 伺服控制系统改造而成 具有精度高 制袋速度快 机械结构简 单等特点 塑料袋封切机经过伺服全自动改造后 提升了机械的性能 机械运行更加平稳 Kinco 伺服在制袋 机上获得成功应用 为全球客户提供中国人的机器自动化解决方案 上海 上海市张江高科技园区张东路 1387 号 1 幢 102 室 201203 Tel 86 21 50809580 Fax 21 50809590 Email sales 深圳 深圳市南山科技园25栋1楼 518057 Tel 86 755 26954443 Fax 86 755 26616372 19 六 Kinco 智能伺服在烟机滤嘴棒发射器中的应用 Kinco 智能伺服在烟机滤嘴棒发射器中的应用 一 系统简介 一 系统简介 在烟机和生产线中 有 1 个很重要的设备 过滤嘴发射器 下面介绍的这台带翻转料盘台的滤嘴棒发送器 有 10 个发射模块 每一个模块最高可以达到每分钟 1500 个滤嘴棒的发送速度 同时其所有带的自动清理功能 可以自动的清除在发射鼓中因发射失败而留下的滤嘴棒 二 系统解决方案 二 系统解决方案 步进科技对 10 个独立的发送模块提供伺服控制方案 采用 kinco 智能伺服对 10 个发送模块中的发射鼓进 行运动控制 与 S7300 系列 PLC 通过 Profibus DP 进行通讯 控制原理图如下 伺服驱动器伺服驱动器 伺服电机伺服电机 信 号 输 入 单 机 开 关 单 机 开 关 信 号 输 入 故 障 信 号 输 出 输 出 故 障 信 号 图 1 每个发射模块均为独立的 为全球客户提供中国人的机器自动化解决方案 上海 上海市张江高科技园区张东路 1387 号 1 幢 102 室 201203 Tel 86 21 50809580 Fax 21 50809590 Email sales 深圳 深圳市南山科技园25栋1楼 518057 Tel 86 755 26954443 Fax 86 755 26616372 20 独立的发射模块流程如下 No Yes 清洁前 No 清洁后 No Yes 图 2 从图 3 中可以更加明确的了解其中一个模块各部分的工作方式 导向辊 导向辊用于向发射鼓的鼓槽内均匀地输入滤嘴棒 导向辊由伺服电机 M 驱动 发射辊 发射鼓由转速可调的伺服电机 M 驱动 每一个鼓槽中接收一个滤嘴棒 用抽吸空气固定住 然后向下 转动 将滤嘴棒运输到密封槽里 密封槽密封发射鼓的鼓槽 使其对外保持气密性 这样抽吸空气 中断后就可以用压缩空气将滤嘴棒通过吹出口发射到输送管道中 B2 接近开关 开始 初始化 伺服转动 伺服停止或低速 发射 光栅 B1 清洁阶段 自动清洁 为全球客户提供中国人的机器自动化解决方案 上海 上海市张江高科技园区张东路 1387 号 1 幢 102 室 201203 Tel 86 21 50809580 Fax 21 50809590 Email sales 深圳 深圳市南山科技园25栋1楼 518057 Tel 86 755 26954443 Fax 86 755 26616372 21 密封槽 密封槽是发射鼓下半部保持密封 密封槽在三个气动气缸的作用下停留在工作位置 密封槽可以在气 缸的作用下上下移动 接近开关 B2 作用是对准用槽块位置 由 B2 识别 光栅 B1 监测滤嘴棒吹入运送管道的情况 流程解释 伺服电机旋转 当 B2 对准基准点时滤嘴棒被吹入输送管道 如果同时 B1 识别到输送管道中有滤嘴 就会启动 自动清洁程序 自动清洁程序 发射鼓立即停止 5ms 内 工作 发射空气关闭 同时 重吹压力空气接通 重吹时间由管道长度决定 0 1s m 如果自动清洁程序结束后 B1 光路畅通则发 射工作继续 否则进入 清洁阶段 清洁阶段 密封槽下降反向吹气被接通 同时发射鼓前后被定 位在两个限定的对准槽块 发射辊剖面图 图 3 具体的流程为 通过控制面板 or 触摸屏 来显示 修改上位机 S7300 系列 PLC 中的参数 从而对每 一个发射模块的发射速度进行调整 并且读回发射的数量 对设备的整状态有个明确的显示 我们主要是对发射鼓中的伺服控制系统提供解决方案 Kinco 智能伺服用于驱动发射鼓 Vmax 75rpm 和导向辊转动 流程如上面的流程图所示 上位机 S7300 为全球客户提供中国人的机器自动化解决方案 上海 上海市张江高科技园区张东路 1387 号 1 幢 102 室 201203 Tel 86 21 50809580 Fax 21 50809590 Email sales 深圳 深圳市南山科技园25栋1楼 518057 Tel 86 755 26954443 Fax 86 755 26616372 22 系列 PLC 通过 Profibus DP 通讯方式分别对 10 个发射模块进行发射速度的调整 即为对伺服电机的转速进行 控制 伺服驱动器通过本身的程序结合外部感应器 B2 来控制工作过程中减速和停止 光栅信号 B1 控制伺服电 机是否继续工作 同时伺服电机还可以对发射的滤嘴棒个数进行统计 并且对运行过程中的一些故障进行故障 报警输出 优点 与普通的 CD 系列伺服系统相比 每个发射模块都节省了脉冲或外部模拟量的输出模块 充分的利用 ED 系 列伺服系统的 I O 口 简化了接线的复杂程度 同时 ED 系列伺服系统的 Profibus DP 通讯方式在于 S7300 系列 的 PLC 通讯中也大大降低了 PLC 的编程难度 通过控制面板 or 触摸屏 可以更快 准确的读取每个模块的工 作情况 与对各个发射模块的发射速度的调节也变得更加的简单 快捷 三 系统配置 三 系统配置 名称 数量 Kinco 伺服驱动器 10 Kinco 伺服电机 10 S7300 系列 PLC 1 为全球客户提供中国人的机器自动化解决方案 上海 上海市张江高科技园区张东路 1387 号 1 幢 102 室 201203 Tel 86 21 50809580 Fax 21 50809590 Email sales 深圳 深圳市南山科技园25栋1楼 518057 Tel 86 755 26954443 Fax 86 755 26616372 23 七 Kinco 伺服在激光切割上的应用 七 Kinco 伺服在激光切割上的应用 一 言引 一 言引 从 1960 年发明激光至今 作为 20 世纪科学技术发展的主要标志和现代信息社会光电子技术的支柱之一 激光技术和激光产业的发展受到世界先进国家的高度重视 中国作为世界制造大国 中国在以激光为本的材料 加工领域有巨大的潜力可挖 本文主要结合 KINCO 高性能伺服 浅谈其在激光切割机上的成功应用 二 基于 KINCO 伺服控制系统的激光切割机特点 基于 KINCO 伺服控制系统的激光切割机特点 与原先应用三相步进电机的激光切割机对比 切割精度 定位速度 重复定位精度明显提高 不存在用三相步进电机容易丢脉冲的现象 KINCO 伺服刚性强 不存在过冲的现象 三 激光切割机的工作原理 激光切割机的工作原理 图 1 图 1 产品样品 产品样品 为全球客户提供中国人的机器自动化解决方案 上海 上海市张江高科技园区张东路 1387 号 1 幢 102 室 201203 Tel 86 21 50809580 Fax 21 50809590 Email sales 深圳 深圳市南山科技园25栋1楼 518057 Tel 86 755 26954443 Fax 86 755 26616372 24 图 2 样品图 2 样品 激光切割技术可广泛应用于金属和非金属材料的加工中 可大大减少加工时间 降低加工成本 提高工件 质量 脉冲激光适用于金属材料 连续激光适用于非金属材料 后者是激光切割技术的重要应用领域 与国际上激光加工系统相比 我国的激光加工系统差距甚大 仅占全球销售额的 2 左右 主要表现为 高 档激光加工系统很少 甚至没有 主力激光器不过关 微细激光加工装备缺口较大 而这些领域我国的生产企 业正在积蓄力量稳步进入 国内应用市场有很大发展空间 使 用 激 光 雕 刻 和 切 割 过 程 非 常 简 单 如 同 使 用 电 脑 和 打 印 机 在 纸 张 上 打 印 您 可 以 在 Win98 Win2000 WinXP 环境下利用多种图形处理软件 如 PHOTOSHOP CoreDraw 文泰 田岛 AutoCad 等进行 设计 扫描的图形 矢量化的图文及多种 CAD 文件都可轻松地 打印 到加工工件上 唯一的不同之处是 打 印将墨粉涂到纸张上 而激光雕刻是将激光作用到木制品 橡胶 纺织物 皮革 亚克力 塑料板 金属板 石材等工件上 几乎含盖所有的非金属材料 点阵雕刻 点阵雕刻 点阵雕刻酷似高清晰度的点阵打印 激光头左右摆动 每次雕刻出一条由一系列点组成的 一条线 然后激光头同时上下移动雕刻出多条线 最后构成整版的图象或文字 扫描的图形 文字及矢量化图 文都可使用点阵雕刻 矢量切割 矢量切割 与点阵雕刻不同 矢量切割是在图文的外轮廓线上进行 我们通常使用此模式在木材 亚 克力 纸张 纺织品 皮革 等材料上进行穿透切割 也可在多种材料表面 进行操作 雕刻速度 雕刻速度 雕刻速度指的是激光头移动的速度 通常用 IPS 英寸 秒 表示 但日常加工过程中 我们 普遍用 米 分钟 来表示激光速度 而该速度对于特定的激光管来说 也并非越快越好 就目前国产激光管可 为全球客户提供中国人的机器自动化解决方案 上海 上海市张江高科技园区张东路 1387 号 1 幢 102 室 201203 Tel 86 21 50809580 Fax 21 50809590 Email sales 深圳 深圳市南山科技园25栋1楼 518057 Tel 86 755 26954443 Fax 86 755 26616372 25 达到最高速度为 0 150 米 分 甚至更高 但有效雕刻切割速度 即可满足用户最终加工工艺之速度 也只保持 在 0 36 米 分内升浮 这随生产厂家专业技术决定其有效加工速度 高速度带来高的生产效率 速度也用于控 制切割的深度 对于特定的激光强度 速度越慢 切割或雕刻的深度就越大 您可利用雕刻机面板调节速度 也可利用计算机的控制软件来调节 步进科技先进的运动控制系统可以使您在高速雕刻切割时 仍然得到超精 细的加工质量 四 工艺要求及设备特点 四 工艺要求及设备特点 工艺要求工艺要求 定位速度 100mm s 复定位精度 0 02mm 最大切割速度 1mm 不锈钢 18mm s 切割精度 0 001mm 设备特点 设备特点 光路固定 通过工作台移动实现切割功能 可减少因激光线性偏振而引起的横向和纵向切割缝宽一致的问 题 光路稳定 精度高 手动对焦 有红光预览功能 选用 KINCO 高精度伺服电机驱动和精密滚珠丝杆传动导 向结构 定位精度高 最大切割速度 100mm s 重复定位精度 0 02mm 由光学系统 运动系统 控制系统 排烟系统 吹气系统 焦点定位装置等组成 配切割碎料汇集箱 立足于小幅面 高精度切割 最大切割范围 300mm 300mm 该系统切割软件支持 DXP PLT CNC 等图形格式 可分层设置不同的切割参数 通过降低输出 激光功率或提高切割速度等参数也可实现激光雕刻的功能 五 配置 五 配置 名 称 型 号 数 量 伺服驱动器 ED100 AA 2 伺服电机 23S21 1 伺服电机 23S31 1 开关电源 300W 60VDC 1 PDC 适配器 PDC05 2 六 控制系统结构图如下 六 控制系统结构图如下 为全球客户提供中国人的机器自动化解决方案 上海 上海市张江高科技园区张东路 1387 号 1 幢 102 室 201203 Tel 86 21 50809580 Fax 21 50809590 Email sales 深圳 深圳市南山科技园25栋1楼 518057 Tel 86 755 26954443 Fax 86 755 26616372 26 七 总结 七 总结 三相步进电机设备性能参数 KINCO 伺服电机设备性能参数 额定电功率 8KW 额定电功率 8KW 最大激光单脉冲能 量 4 55 J 最大激光单脉冲能 量 4 55 J 最大激光功率 455 W 最大激光功率 455 W 最大切割幅面 300 300 mm 最大切割幅面 300 300 mm 最大切割速度 1mm不锈钢 板 12 mm S 最大切割速度 1mm 不锈钢板 20mm S 最大定位速度 50 mm S 最大定位速度 100mm s 切割精度 0 0025 mm 注 1 个 进给脉冲 切割精度 0 0005mm 注 伺服 电机定位精度 切缝线宽 0 2 1 mm 切缝线宽 0 2 1 mm 重复定位精度 0 1 mm 重复定位精度 0 02 mm 最大切割厚度 3 mm 最大切割厚度 3 mm 电源脉冲宽度 50 990 uS 电源脉冲宽度 50 990 uS 脉冲频率 200 Hz 脉冲频率 200 Hz 为全球客户提供中国人的机器自动化解决方案 上海 上海市张江高科技园区张东路 1387 号 1 幢 102 室 201203 Tel 86 21 50809580 Fax 21 50809590 Email sales 深圳 深圳市南山科技园25栋1楼 518057 Tel 86 755 26954443 Fax 86 755 26616372 27 经过调试 运行 各项性能指标均达到客户的要求 重复定位精度提高 5 倍 最大定位速度提高 2 倍 最 大切割速度提高 1 5 倍 这与激光功率密切相关 切割薄产品时 更佳能发挥 KINCO 伺服电机的优势 KINCO 伺服电机在激光切割机上获得了成功应用 为全球客户提供中国人的机器自动化解决方案 上海 上海市张江高科技园区张东路 1387 号 1 幢 102 室 201203 Tel 86 21 50809580 Fax 21 50809590 Email sales 深圳 深圳市南山科技园25栋1楼 518057 Tel 86 755 26954443 Fax 86 755 26616372 28 八 Kinco 伺服驱动器在拉丝机上的应用 八 Kinco 伺服驱动器在拉丝机上的应用 一 系统概述 一 系统概述 拉丝机系统是一个对速度的控制要求高的一种机械设备 要求控制系统能够提供非常精确 平滑的线速度 我们所做的这套系统是用来拉金丝的 因此系统的各方面要求更高 整个系统比较复杂 控制设备繁多 各个 电机之间要求很高的协调性 该系统采用 4 套伺服电机控制 而每套伺服电机间均有数据交换 且数据通讯也 要求很强的实时性 也就是要求系统具有总线通讯能力 这样就要求伺服驱动器拥有非常强大的功能才能满足 控制要求 鉴于系统中要求快速的交互电机轴之间的数据 为了确保排丝能够按照要求的算法快速计算出来轨迹并排 丝到拉 我们还充分利用了 Kinco 伺服的内部 firmware 功能 通过驱动器自行计算 自行驱动电机排丝 极大 省略了传统拉丝机控制系统通过控制器计算排丝位置然后再传输到驱动器造成的时间延误 确保了排丝延迟的 最小化 下面简单介绍下这套系统 图 1 系统框图 二 工艺流程 二 工艺流程 1 拉的丝通过一个阻力装置 主要是一个夹板之类的东西 它用来提供一定的张力 同时也起到了防止线 跳的作用 然后进入细拉槽 为全球客户提供中国人的机器自动化解决方案 上海 上海市张江高科技园区张东路 1387 号 1 幢 102 室 201203 Tel 86 21 50809580 Fax 21 50809590 Email sales 深圳 深圳市南山科技园25栋1楼 518057 Tel 86 755 26954443 Fax 86 755 26616372 29 2 进入细拉槽的丝在细拉塔轮和微拉塔轮的多次拉制后 成为所需要的丝 两个塔轮间的隔板安放了一个 磨具 这个磨具的形状是 即一边孔大一边孔细 3 拉细后的丝经过滑差轮 这个轮的作用主要是保持恒定张力 4 然后丝在经过测速论 这个轮的作用就是测出当前丝的线速度 5 经过测速轮的丝再经过一个中间环节 然后通过摆丝杆 最后把丝绕到卷轴上 三 系统控制方案 三 系统控制方案 整个系统要求的控制方案主要有以下 4 个 1 放丝伺服的恒线速度控制 2 调节伺服的跟随控制 3 卷绕伺服的恒线速度 恒张力 控制 即要求卷绕伺服在半径不断增大的情况下保持与调节伺服 的线速度相等 4 摆丝伺服的位置控制 RS485 CAN PLC 485 CAN 放丝伺服 ED216 110B32 卷绕伺服 ED200 34S42 调节伺服 ED100 21S31 摆丝伺服 ED100 23S31 主机编码器信 号反馈 MT508S 为全球客户提供中国人的机器自动化解决方案 上海 上海市张江高科技园区张东路 1387 号 1 幢 102 室 201203 Tel 86 21 50809580 Fax 21 50809590 Email sales 深圳 深圳市南山科技园25栋1楼 518057 Tel 86 755 26954443 Fax 86 755 26616372 30 因为该系统要求具有总线通讯能力 因此我们在这里选择了施耐德的 TWIDO 系列带 CAN 总线的 PLC 该 PLC 采用了标准的 CANOPEN 协议 能够传送和接收 PDO SDO 而我们的伺服驱动器也自带了 CAN 接口 也 采用了标准的 C