引言： 切袋機廣泛應用于手袋業(yè)、箱包業(yè)、鞋帽業(yè)、塑膠業(yè)以及各種繩類、帶類、卷料等的加工。適用于皮革、紙類、導電布、泡棉、醋酸布、PET、絕緣紙、橡膠墊、織帶、粘扣帶、安全帶、彩色帶、塑膠皮海綿、銅鋁箔、軟性線路板等之定長裁切使用。

　　切袋機外形圖如圖1示：

　　一、 控制原理

　　整個設備生產(chǎn)工藝過程主要分為抬刀、定位、封切三個部分。熱封刀與切刀的上下往復運動由變頻器驅(qū)動變頻電機控制，袋長定位由伺服驅(qū)動器控制伺服電機帶動送料輥控制，另外光電傳感器(又稱光電眼)、溫控器、接近開關，做為測控元器件，負責時間的判斷與控制信號的發(fā)出，使執(zhí)行器件之間確立時序關系。單片機做為核心程序的載體，負責脈沖信號的發(fā)送及各種控制信號的轉(zhuǎn)化與傳遞，最終控制各執(zhí)行機構(gòu)的運轉(zhuǎn)與協(xié)調(diào)。觸摸屏作為人機界面，用于參數(shù)設置及整臺機器運行狀況監(jiān)控，通過觸摸屏可以調(diào)整袋長、清零、復位、點動等操作;還可以顯示袋長數(shù)值和被加工袋的累計數(shù)量等。

　　圖2為熱封切機的控制原理框圖：

　　二、制袋工藝簡介

　　點擊觸摸屏自動運行按鈕，主變頻電機(1.5KW)工作，通過機械連桿帶動封刀和切刀上下往復運動，切刀每向上運動一次，伺服信號就導通一次，由單片機發(fā)送脈沖控制伺服電機(1kw)運轉(zhuǎn)，脈沖的個數(shù)決定了伺服電機轉(zhuǎn)動的圈數(shù)，脈沖的頻率決定了伺服電機的轉(zhuǎn)速，伺服電機通過同步帶帶動送料輥送料，伺服電機必須在切刀下降到承切皮輥之前完成定位，當切刀和封刀下切后，膠袋形成，當切袋個數(shù)到達預設個數(shù)或按下急停按鈕時，在生產(chǎn)完當前膠袋后停機，切刀和封刀停在高位停車處。

　　制袋機一般具有兩種封切方式：空白袋定長封切和尋標封切，當選擇空白袋定長封切時色標光電眼不起作用，單片機程序根據(jù)切袋長度、機械傳動比、伺服驅(qū)動器的電子齒輪比、伺服電機編碼器的線數(shù)以及送料輥的周長，計算出伺服系統(tǒng)定位所需要的脈沖數(shù)，然后由驅(qū)動器驅(qū)動伺服電機帶動送料輥轉(zhuǎn)動送出一定長度的膠袋，從而實現(xiàn)白袋定長封切;當選擇尋標封切時，其過程如下，伺服啟動信號導通，伺服電機按照單片機程序預先設定的運動曲線進行加速運動、恒速運動、減速運動、低速追色，如圖3所示，單片機接收到追色信號時，通過中斷方式立即停止伺服電機。一般追色長度為10mm，并且要求追色信號只能在追色范圍內(nèi)起作用，其它范圍內(nèi)需屏蔽掉其干擾信號。追色封切調(diào)試時，在人機界面上設定好伺服電機的恒速速度，先將加速時間、減速時間設長，再調(diào)低速追色速度，盡可能提高低速追色速度，以追色平穩(wěn)、準確為準。調(diào)整好追色速度后，再調(diào)加速時間、減速時間，盡可能縮短加減速時間，以膠袋與出料輥不發(fā)生相對滑動及追色平穩(wěn)為準。單片機程序在追色封切時，對追色信號記數(shù)，連續(xù)三次檢測不到時，單片機停止各電機運轉(zhuǎn)，并驅(qū)動報警器報警。同時單片機程序?qū)ε坑洈?shù)，當批量達到預警值時，單片機驅(qū)動報警器報警提示。

　　三、伺服系統(tǒng)簡介

　　本機采用的伺服系統(tǒng)為艾威圖的F系列，驅(qū)動單元采用美國TI公司最新數(shù)字信號處理器DSP為核心，選用三菱公司工業(yè)級智能功率模塊(IPM)，支持標準RS485通訊模塊;驅(qū)動器將位置控制、速度控制這兩種控制方式合為一體，并且可以進行各控制模式的動態(tài)切換，使用更加靈活柔性;具備過速保護、過流、過載、過熱、主電源過壓欠壓、編碼器異常、通訊錯誤等保護及異常顯示，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(zhuǎn)速，2500線的編碼器分辨率。

　　四、系統(tǒng)接線

　　在主電路輸入選擇時，驅(qū)動器可直接并入電網(wǎng)，單片機控制器與伺服驅(qū)動器硬件接線如圖4示：

　　五、艾威圖伺服參數(shù)設置

　　調(diào)式期間，遇到的主要問題是高頻定長封切時，伺服電機停車不穩(wěn)，高速時尤其明顯。分析及措施：伺服位置控制為脈沖滯后調(diào)節(jié)控制，滯后脈沖數(shù)通過伺服監(jiān)視dp-EPO即可看出，如果參數(shù)調(diào)整不合適，速度越快，則偏差越大，切袋長度誤差越大。在系統(tǒng)不震蕩的前提下，增加位置環(huán)比例增益，提高伺服響應速度，減少滯后脈沖數(shù)，使得定位越快，以便機器快速停止。

　　以下是艾威圖伺服系統(tǒng)的參數(shù)設置說明

　　PA-1=44(電機代碼);

　　PA-5=80(速度環(huán)比例增益);

　　PA-9=60(位置環(huán)比例增益);

　　PA-12=30(電子齒輪比分子);

　　PA-13=4(電子齒輪比分母);

　　PA-15=1(電機方向選擇);

　　PA-32=1(速度估算模式)速度響應可提高30%以上，應用此參數(shù)前提是負載慣量準確設置;

　　PA-33=215(負載慣量設置)

　　六、結(jié)論

　　該熱封切制袋機是在傳統(tǒng)老式設備的基礎上運用艾威圖伺服控制系統(tǒng)改造而成，在頻繁啟停負載下達到自身的平穩(wěn)及快速響應性，具有提高效率;降低能耗;提升成品率;提高封切精度;調(diào)試方便快捷;運行過程平穩(wěn);簡化機械結(jié)構(gòu)等特點，具有更高的技術含量和更優(yōu)良的性價比，此設備向客戶充分展示了艾威圖伺服的優(yōu)勢，同時也提高了切袋機設備在市場中的競爭力。