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英威腾系统解决方案 助力覆膜精准高效
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一、项目背景

覆膜机是一种用于纸类、薄膜专用设备,其中预涂型覆膜机,体积小、造价低、操作灵活方便,不仅适用大批量印刷品的覆膜加工,而且适用自动化桌面办公系统等小批量、零散的印刷品的覆膜加工,发展潜力极大。但是,目前市面上的部分预涂型覆膜机,仍然存在纸间间隔不准、偏差大,从而导致覆膜效果不理想的情况。

二、客户需求

在汕头市某机械有限公司的涂型覆膜机,客户反映之前开发的系统不理想,希望能改善弊病。其主要需求是:

1、给纸间隔稳定,即间隔等于触摸屏设定的搭口长度;

2、断纸稳定,不出现或极少出现连纸的现象。

3、各轴速比可调,减少机械调整的麻烦。

三、英威腾解决方案

根据客户需求,英威腾推出配置为GD20变频器、DA200伺服驱动器和两颗IVC3系列PLC的全新系统方案。其中, IVC3总线型PLC,支持8路200KHZ的脉冲输出,可实现伺服驱动器的高速脉冲控制。配合英威腾DA200伺服驱动器的速度前馈功能调整,可以解决纸间隔偏差的问题。

3.1 电气选型

名称

型号

控制说明

触摸屏

VS10寸触摸屏

人机交互的窗口,通过以太网通讯进行数据交互

可编程控制器

IVC3系列PLC

数据控制处理与信息传送的核心,主要做控制逻辑与数据计算

给纸伺服

DA200伺服

跟随输送主机动作,PLC根据纸张长度来算电子齿轮比,通过485通讯写入到伺服驱动相关参数

给纸电机

伺服电机

 

输送/主纸升降/副纸升降/涂胶/圆盘刀/收纸/撕纸/收纸升降变频器

GD20变频器

跟随输送主机动作,根据不同速比(速比可在触摸屏自由调整)计算各轴频率,通过高速脉冲给到变频器


3.2 方案详解

1、系统采用英威腾IVC系列可编程控制器。由于送纸和断纸设备两部分距离较远,为防止远距离传输信号受干扰,所以两部分各单独配置一个控制器。两个PLC间使用Can通讯交换数据,实现设备两部分高速度高响应同步。

2、系统采用脉冲型伺服驱动器DA200,走位置控制方式,脉冲来源于主机编码器,实现主机和送纸伺服同步关系。当材料长度改变时,根据触摸屏输入的料长和搭口长度计算相应的电子齿轮比,通过Modbus通讯写入伺服驱动器改变给纸线速度,由此来保证搭口位置准确无误。

3、系统采用GD20变频器,矢量控制平台产品,功能强大、性能优异,适用于中小功率应用场合,广泛应用于食品、印刷、包装等行业。这里变频器都是使用HDI给定频率,HDI相比于Modbus通讯给定频率具有高速无延迟的优势。

4、在触摸屏交互方面,收纸、撕纸对应主机速比在触摸屏可更改,对比之前通过链条减速机来调节合适的速比,更具易用性和灵活性,解决速比问题带来的断纸不成功的现象。

四、方案优势

1、送纸搭口精度高:主机速度开到65米/分钟,监控伺服滞留脉冲参数,基本控制在3-5左右,除去纸片打滑,理论上不会出现之前上下半公分的偏差。送纸伺服和主机良好的跟随性,保证了搭口的精度。

2、断纸更稳定:触摸屏上开放了收纸和撕纸的速比,可以根据实际情况微调。断纸的设计原理是:在有料时会触发来纸光电,用编码器计数确定来料位置,一般在纸长的一半处触发断纸气缸完成断纸动作。该方案可以有效的减少或者杜绝断纸不成功的情况。

五、现场应用视频

六、结束语

在英威腾推出的覆膜机方案中,主机以5.5KW变频器驱动,飞达以1.5kw伺服驱动器驱动,电气结构简单,伺服驱动飞达可以保证纸片贴合位置精度。通过英威腾的方案,真正达到了预涂型覆膜机送纸位置精度高、纸片贴合偏差低的效果,可以有效保证断纸位置稳定、保证膜与纸张的压覆效果。


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