一、系統(tǒng)概述
塑料薄膜邊料收卷機是塑料薄膜分切機的主要輔助設備,主要用于收集分切機分切薄膜時兩側(cè)的剩余薄膜。好的邊料收卷方式,一方面收卷穩(wěn)定、換卷次數(shù)少,不影響分切機的收卷過程,另一方面收卷范圍寬,可適應厚度5μm~60μm、寬度5cm以上、摩擦系數(shù)各異的薄膜。一般的邊料收卷,采用分切機的收卷工位進行收卷,但由于收卷方式的局限性,無法收取小寬度的邊料,造成薄膜浪費嚴重。
二、系統(tǒng)要求
1.實現(xiàn)高精度邊料收卷控制,滿足分切機對邊料收卷的要求;
2.收卷范圍寬,薄膜適應性廣;
3.可適應的分切機車速最快可達到1000m/分鐘;
4.采用通用設計方案,具有通用性、可靠性、可維護性強等特點。
5.控制軟件具有良好的靈活性,對控制方式的調(diào)整和修改方便。
三 系統(tǒng)配置與功能實現(xiàn)
新的方案是在分切機邊料位置安裝一套獨立的邊料收卷裝置,該系統(tǒng)以分切機薄膜線速度和速度改變量為參考,同時控制邊料薄膜張力,保證邊料收卷和正常收卷過程嚴格同步。
邊料張力通過安裝在張力軸上的編碼器得到,張力氣缸提供的張力和邊料的張力在平衡點附近波動,當平衡被破壞時,張力軸發(fā)生偏移,通過編碼器可測到偏移量,然后通過調(diào)整邊料電機的速度保證張力穩(wěn)定在中心點。
四、控制系統(tǒng)由以下主要設備組成:
1.BWS伺服驅(qū)動器和伺服電機:由于邊料薄膜寬度很窄,最小要求達到50mm,而且薄膜厚度最小可達到5μm,而且分切機是工作在動態(tài)過程中,速度是在不斷變化,因此要求伺服裝置能夠?qū)崟r跟隨分切機的速度變化,并且在收卷過程中不斷調(diào)整收卷速度,保證薄膜張力控制在允許的范圍內(nèi)。本系統(tǒng)選用廣州博瑋自動化設備有限公司高動態(tài)性能的伺服系統(tǒng)BWS-BBR系列伺服驅(qū)動器和BWS-BH系列伺服電機,BWS伺服驅(qū)動器通過集成的模擬量輸入口得到分切機線速度,同時通過集成的編碼器卡得到收卷薄膜的張力變化,通過內(nèi)置的PID控制算法實現(xiàn)自動收卷過程。
2.可編程控制器:采用西門子公司經(jīng)濟成熟的S7-200系列PLC,一方面通過輸入輸出通道實現(xiàn)外部操作和顯示功能,同時將得到的收卷軸直徑信息通過通訊方式發(fā)送給伺服驅(qū)動器,使伺服電機的收卷過程可自動適應收卷直徑的變化。
3.顯示操作界面:采用西門子公司TD200操作面板,在監(jiān)視邊料收卷過程參數(shù)的同時,可對各種控制參數(shù)進行設置,使控制系統(tǒng)更人性化,更靈活。
4.旋轉(zhuǎn)編碼器:本系統(tǒng)采用了增量式旋轉(zhuǎn)編碼器,安裝在收卷機張力檢測軸上,用于在線檢測薄膜張力,用于BWS伺服驅(qū)動器的閉環(huán)調(diào)節(jié)。
5.接近開關:在邊料收卷機上安裝了若干接近開關,用于收卷排繞、收卷輥的裝卸和過程保護功能。
6.變頻器:實現(xiàn)收卷輥的排繞。
五、使用效果分析
該邊料收卷控制系統(tǒng)經(jīng)過各種規(guī)格塑料薄膜分切機上的實際應用,適應性良好,可實現(xiàn)穩(wěn)定正常工作。