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MAA860R步進驅(qū)動系統(tǒng)在立式包裝機上的應(yīng)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步進驅(qū)動器、 86HS（□86mm）系列步進電機

一、前言

自動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(shè)備采取的是剎車離合器等控制機構(gòu)，現(xiàn)在發(fā)展成為PLC及步進/伺服電機加變頻調(diào)速為主的控制機構(gòu)。

深圳市美蓓亞斯科技有限公司針對國內(nèi)立式包裝機現(xiàn)狀推出了專用步進控制解決方案，在國內(nèi)某包裝機設(shè)備公司得到成功應(yīng)用并廣泛推廣。該方案采用了我司MAA860R步進驅(qū)動器及86HS（□86mm）系列步進電機，配合客戶端的觸摸屏、PLC、變頻器、變頻電機等元器件，構(gòu)成一整套完整的步進解決方案。該方案性能卓越，具有極高的性價比。

圖1 立式包裝機設(shè)備圖

二、工作流程

圖2為立式包裝機設(shè)備工作流程示意圖，整個設(shè)備工藝過程主要分為送料、拉模、切刀三個部分，整個工藝過程由熱封切刀、步進裝置、變頻裝置、牽引皮輥、承切皮輥聯(lián)動完成。

包裝過程中通過材料拉伸進給裝置進行進給，塑料薄膜經(jīng)過薄膜圓筒形成筒狀，經(jīng)過熱縱封裝置封住側(cè)面，同時包裝物注入到袋中，橫封機構(gòu)根據(jù)色標(biāo)光電檢測裝置剪切包裝長度和位置。

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(shè)置定長封切或色標(biāo)封切、切袋長度、送袋速度等，當(dāng)選擇為定長封切時，色標(biāo)封切無效。

*PLC：核心程序的載體，控制各執(zhí)行機構(gòu)的運轉(zhuǎn)與協(xié)調(diào)。根據(jù)步進機構(gòu)的機械傳動比、步進驅(qū)動器的電子齒輪比、步進電機編碼器的線數(shù)以及出料輥的周長，PLC程序計算出步進驅(qū)動器接收一定數(shù)量的脈沖，步進電機驅(qū)動出料輥轉(zhuǎn)動，帶出一定長度的膠袋，實現(xiàn)定長控制。

*色標(biāo)傳感器：到位信號，負(fù)責(zé)時間的判斷與控制信號的發(fā)出。

*主變頻裝置：負(fù)責(zé)熱封刀的連續(xù)上下運動，同時控制出袋速度與效率。

*步進驅(qū)動裝置：由驅(qū)動器、步進電機構(gòu)成，作為主要運動機構(gòu)，主要任務(wù)是完成定位精度的控制，嚴(yán)格執(zhí)行來自PLC的脈沖指令控制，同時，保證在頻繁啟動負(fù)載下自身運動的平穩(wěn)性與快速響應(yīng)性，使步進電機的一次送料轉(zhuǎn)速滿足切刀上下運行的時間要求。步進性能直接反映了這臺設(shè)備的整機性能與質(zhì)量。

立式包裝機設(shè)備的工作流程如下：

1）設(shè)備上電，溫控器控制封刀處加熱器進行加熱；

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

3）溫度達到預(yù)設(shè)值，溫控信號導(dǎo)通，主變頻器驅(qū)動主電機通過機械傳動裝置控制切刀和封刀的上下往復(fù)運動；

4）切刀每向上運動一次，步進信號導(dǎo)通一次，步進電機驅(qū)動出料輥夾著塑料薄膜帶轉(zhuǎn)動一次，切刀和封刀下切，膠袋形成；

5）設(shè)定個數(shù)到達或按停止鍵時，當(dāng)前膠袋形成后停機，切刀和封刀停在高位停車處。

三、深圳市美蓓亞斯科技有限公司步進系統(tǒng)

本機采用我司MAA860R智能型數(shù)字式步進驅(qū)動器，該驅(qū)動器采用最新專用電機控制DSP芯片和應(yīng)用矢量控制技術(shù)，具有優(yōu)越的性能表現(xiàn)。驅(qū)動器內(nèi)部集成了參數(shù)自動調(diào)整功能，能夠針對不同電機自動生成最優(yōu)的運行參數(shù)。同時，驅(qū)動器具有過壓、欠壓、過流等保護，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)，自動計算共振點，抑制中/低頻振動；
4）、可驅(qū)動4、6、8線兩相57/60 /86系列步進電機；
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(yīng)頻率最高可達200KHZ；
7）、 16檔細分可選（400~40000范圍內(nèi)）；
8）、精密電流控制使電機溫升大為降低；
9）、具有過流、過壓和跟蹤誤差超差等保護；
10）、報錯信號數(shù)字輸出：OUT+/OUT-；

四、現(xiàn)場調(diào)試結(jié)果

該包裝機設(shè)備基本參數(shù)如下：

輥軸直徑：36mm ；袋長精度：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(wěn)定。

以200mm長膠袋，系統(tǒng)設(shè)定最高包裝速度120（袋/分鐘）為例，我司產(chǎn)品與某品牌步進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與某品牌步進的對比測試數(shù)據(jù)表

類別	我司步進	某品牌步進
速度	120袋/分鐘	100-110袋/分鐘
精度	較高	一般
穩(wěn)定性	運行平滑	在啟停時容易產(chǎn)生震動
噪聲	小	較大
價格	適中	較低

表1數(shù)據(jù)表明，深圳市美蓓亞斯科技有限公司的步進產(chǎn)品相比市面上同類產(chǎn)品運行更平穩(wěn)、效率更高。

五、結(jié)語

該立式包裝機是在傳統(tǒng)老式設(shè)備的基礎(chǔ)上運用我司全數(shù)字化MAA系列步進控制系統(tǒng)改造而成，具有穩(wěn)定可靠的產(chǎn)品品質(zhì)，簡單便易的操作方法，系統(tǒng)實現(xiàn)了全自動生產(chǎn)，大大提高了生產(chǎn)效率，改善了封切精度，簡化了機械結(jié)構(gòu)，能為企業(yè)創(chuàng)造更多的效益。

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