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全自动塑料圆筒编织机Kinco伺服控制系统解决方案
作者:深圳步进公司
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塑料圆筒编织机(业内也称作圆织机)是一种纺织机械,它主要是以PP(聚丙烯)或HDPE(高密度聚乙烯)扁丝为原料,编织集装袋,土工布,以及防水布等,这些织品可以广泛应用于化工产品,农产品,建材的包装,以及遮阴棚布等,大家在生活中经常用到的塑料编织带,也是采用圆筒编织机织成的。抗洪抢险的时候,这种编织带也会变得相当紧俏,因为堵洪水的土包也是采用这种编织带来包装的。由于塑料圆筒编织机以PP或HDPE等塑料扁丝作为原材料,因此有时也将其归类于塑料机械。

值得一提的是,国内所说的大圆机,更多的是指用于某些服装面料编织的一种针织设备,生产原料是纱线,它和塑料圆筒编织机虽然原理有相似之处,但结构是不同的,故在此不详细提起。

全自动圆筒编织机的工作原理

目前在国内比较流行的是半自动塑料圆筒编织机,也俗称齿轮机,这种机器重要采用机械传动的方式实现经纬送丝的同步配合,缺点是缺乏柔性,一旦扁丝规格变化,需要重新调整机械结构,甚至重做齿轮,因此不能方便得实现规格的变换,而且机械结构复杂。目前这种齿轮机在国内售价已经很低,大约仅3万元左右。

现在国内一些企业正开发全自动机,实现扁丝规格的自由变换。其结构大致相同,如图1所示:

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图1 全自动圆筒编织机示意图

全自动圆筒编织机的原理类似在一个圆柱体上绕线,其中经线是圆柱体,在圆柱体提升的同时,纬线在圆柱体上以等间距缠绕。所以关键点是要根据主电机(2)的速度变化来精确控制收卷电机A(4)的速度,以保证无论主电机速度如何变化,纬线都能均匀地缠绕在经线上。收卷电机B(5)的作用主要是滚动带卷和平衡收卷系统的张力,减少收卷电机A的的力矩输出。

目前流行的全自动控制方式是采用控制器+变频器的方式,控制器可以是PLC或者单片机。控制过程如图2所示:

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这种控制方式的与机械传动方式相比,机械结构大大简化,柔性大大提高。但是因为其使用的收卷电机A是由变频器控制的三相异步电机,系统的时间响应性能比机械传动机构降低很多;这样会带来一些问题,在启动和停止的时候会出现横条,高速时会出现织物疏密不均的现象。如图3所示:

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图3 出现织物疏密不均的现象

全自动塑料圆筒编织机解决方案

深圳步进公司为浙江某客户成功研制了一套全自动塑料圆筒编织机解决方案,该方案以KINCO智能型伺服为控制核心,通过KINCO伺服驱动器内置的控制功能,辅以带特殊控制软件的eView人机界面MD204LC4-01,来完成收卷电机A处的控制。控制系统的原理图如图4所示:

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图4 控制系统原理图

控制系统的结构分为三个部分:显示、输入输出和主控制。显示采用MD204L文本显示器,包含的功能有工艺数据的设定和控制系统工作状态的显示。输入输出包含主机位置反馈信号——编码器、圆织机的状态信号、控制信号及系统的执行部件——1台34S42的伺服电机,最大输出扭矩可以达到 2.75Nm,这对于绝大部分的圆织机都是绰绰有余。系统的主控部分是一台ED100的伺服驱动器。KINCO伺服本身具有非常强的控制功能,可以从容完成电机的拖动、输入输出的控制。整个系统使用两路电源:DC48V和DC24V,满足机柜紧凑的要求。

在本系统中,伺服驱动器直接根据主机的位置信号(编码器)来控制伺服电机A,控制结构简捷可靠;同时充分利用KINCO伺服驱动器的输入输出口,完成圆织机外部状态的检测和各种逻辑动作地执行。通过外置的显示面板,可以设定圆织机编织的工艺参数;当纬线宽度变化时,只需要简单的更改纬密度,大大提高了生产效率。此外,本系统还具有生产统计和管理的功能,可以对不同班次进行生产数据如产量、生产效率、开机时间等进行统计和显示。整个控制系统具有响应及时、调节方便等优点,很好的解决了圆织机常见的启停时编织疏密不均和高速时编织质量下降的问题。

控制性能比较

使用Kinco伺服的圆织机控制系统与其它方式的圆织机控制对比如表1所示:

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使用Kinco伺服的圆织机控制系统已经在江苏某客户获得了成功,使编织产品的质量获得巨大的提升,取得了良好的经济效益。图5是该客户的机器外形:

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图5 使用Kinco伺服的圆织机的外形图

伺服控制系统配置

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文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者,请点击此处) (12/18/2011)
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