台达(ASDA-B2)交流伺服在贴标机上的应用
发布时间:2022-04-08

8.jpg

概述

      随着国内工业自动化程度快速发展,伺服控制在自动贴标设备上的应用,在国内已非常成熟。

      台达ASDA-B2交流伺服系统,以其很高的性价比和优质的服务,赢得了新老客户的信赖。根据贴标机械的工艺要求,可采用台达B2系列的伺服系统,保证在频繁启动负载下自身运动的准确、平稳、快速响应性,使伺服电机运行的各性能达到贴标机准确、稳定、高效的要求,帮助客户解决越来越高昂的人工成本与步进电机低精度等缺点。

 

应用原理与工艺

      原理:根据被贴标产品的形状、材质、大小、产量,贴标机设备大致可分为圆瓶/方瓶(可定位)贴标机、平面贴标机、立转卧(高速)圆瓶贴标机、立式回转式贴标机以及落地式贴标机等。如上图,以落地式(顶面)贴标机为例,其主要结构分为机架,电气控制箱,触摸屏,贴标头四个部分。

1、根据标签的材质和形状,设计出标板宽度及选型标签传感器—用来感应标签在贴标头上出标位置的信号;

2、根据被贴物的介质,选型测物传感器—用来感应被贴物位置的信号;

3、工厂生产线由变频器控制电机带动输送带从左往右送料,测物传感器感应到物料后,由PLC处理此信号,发脉冲给伺服控制系统驱动标签辊结构(金刚砂轮),驱动辊拉动标签卷走一段与脉冲数相对应的标签长度;

4、标签传感器则感应出标张数。各传感器感应被测物位置、时间的判断与PLC控制信号的发出,使之与伺服控制系统间确立逻辑关系。台达伺服作为核心程序的载体,负责脉冲信号的发送及贴标控制信号的转化,控制贴标头稳定、快速、准确贴标。

5、另外,其完善的PLC与触摸屏操作功能有:设定密码、标签长度、产量计数、定时停机、漏贴报警与补贴、无标签报警功能,以及,有报警记录、参数保存与调用、点动出标和帮助信息显示。

 

工艺: 
        整机电控系统由PLC控制,采用触摸屏操作,非常方便、直观。 采用台达伺服马达控制,贴标精度高,调整伺服刚性能更好地实现平稳贴标。PLC搭配触摸屏 可为不同程序命名,更换不同规格或采用不同的贴标能力,只需调整不同的参数即可,不必再次调整,大大提高工作效率。标签用完报警功能,提示更换标签。 贴标位置高低和前后可以方便地通过螺杆调节。

       贴标机核心的是马达驱动辊机构,采用金刚砂制作,摩擦力极好,不打滑,耐磨,保证长久高精度贴标。

※    出标速度:3-50米/分钟
※    贴标方式:侧面、顶面或双头不停机贴标
※    贴标精度:±1.0mm (不计被贴物和标签的误差)
※    送标方向:左→右,或右→左
※    电源及功率:220VAC, 50/60Hz, 900W

 

台达伺服系统

        本机采用的伺服系统为中达电通 ASDA-B2系列交流伺服驱动系统,驱动器将位置、速度两种控制方式合为一体,并且可以进行控制模式的动态切换,使用更加灵活;具备控制超速、过流、过载、主电源过压欠压、编码器异常、制动异常、位置偏差等多项在线检测与诊断,使控制过程一目了然。电机为三相永磁同步伺服电机,具有三倍过载能力,3000RPM的额定转速,20-bit增量型编码器精度。
 

机械参数:

伺服传动减速比1:N

标签辊直径Xmm

精度要求:贴标精度±1mm,伺服电机编码器脉冲数为2500P/R,

通过四倍频转换后,分辨精度达到10000p/r,即v伺=360°/10000=0.036°,

电机输出到送料辊有N:1的减速比,实际贴标精度达到:

v辊=360°/(10000×N)

对应的标签长度分辩精度为:

vl辊=πX×(V棍/360°)= πX×(1/N) ×(1/10000)

若N=3,X=80,则V1棍=0.0083733mm

故理论上误差远远小于1mm,引起定位误差较大的真正原因是由于伺服电

机起停不够平滑,停车时抖动,故要根据伺服电机的起停速度调整合适的速度环、

位置环增益与加减速时间,调试过程如下:

a)将位置环增益先设在较低值,在无异常响声和振动前提下,逐

渐增加速度环的增益至最大值。

b)逐渐降低速度环增益值,同时加大位置环增益。在整个响应无超调、无振动

前提下,将位置环增益设至最大。

c)速度环积分时间常数取决于定位时间的长短,在机械系统不振动的前提下,

尽量减小此值。

d)随后对位置环增益、速度环增益及积分时间常数进行微调,找到最佳值。

e)适当调整位置指令一次滤波时间常数。

 

总结

         鉴于贴标机在自动化设备行业已经非常成熟,伺服控制系统的市场需求量不断增加,而ASDA-B2在伺服控制系统方面已经经历了众多案例的实践考验,其低次品,高精度,高稳定性,调试方便快捷的质量保证和技术要求,更适应了市场发展;另外,ASDA-B2热情的销售代表与经验丰富的技术服务人员,会及时解决客户售前售后的顾虑与问题。