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台达机电产品在自动开袋机上成功应用

中达电通股份有限公司
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    【摘要】本文介绍了利用台达DOP-A57CSTD触摸屏(HMI)、DVP32EH00T2可编程控制器(PLC)与ASD-B系列交流伺服,实现对西服口袋缝纫的精确控制,使操作更加方便、定位更加准确的同时,大大提高了生产效率和产品质量,为企业赢得更大的经济效益和社会效益。
    【关键词】自动开袋机 工业缝纫机 人机界面 PLC 伺服马达
    Abstract: This paper introduces how to realize the precision control of Western-style clothes’ sewing with Delta DOP-A57CSTD HMI、DVP32EH00T2 、PLC and ASD-B series AC servo. The system can improve the production efficiency and product quality greatly , it also can gain more economy benefit and society benefit for customers.
    Key words: Automatic Opening Bag Machine、Industry sewing machine、 HMI、 PLC、 Servo Moto

1
前言
    随着人们生活水平的不断提高,对服装质量,缝纫工艺要求也越来越高;而传统缝纫机制造业长期的过度竞争,盈利能力大大下降;而以前开袋还停在手工阶段,生产效率低,质量不稳定;因此应客户需求和企业发展的需要,主要用于高档西服自动开袋的设备也就应运而生。在人工成本日益上涨的今天,为企业进一步发展增强了竞争力。图1为自动开袋机实物图。
           
图1 自动开袋实物图
开袋机介绍
    该机型机头由专用伺服马达驱动,以固定速度高速针缝。应用台达高性能EH2系列可编程控制器,通过高速脉冲控制台达ASD-B系列伺服马达以不同速度拖动大压脚送布,从而完成“密缝-线缝-密缝”、角刀、中心刀精确定位,再配合友好的操作界面及配方功能实现了袋盖、定长、循环不同工艺要求。相应关系如图2所示。
   
图2 自动开袋机的中心刀线和角刀线及密缝长度之间的关系
    1),机头:工业缝纫机,专用伺服马达控制,额定转速2000RPM,具自动定针功能;
    2),左右大压脚:将布料压于台面,由伺服马达拖动连续送布。并可防止布料缝缩,起皱;
    3),左右袋盖压脚:将袋盖压紧,跟随大压脚运行;防止袋盖缝缩,起皱;
    4),上下剪线:剪断上下线头;
    5),角刀:分固定角刀和动角刀,动角刀由伺服拖动,保证开角位置;
    6),中心刀:分固定中心刀和动中心刀,动中心刀由伺服拖动,保证开袋长度;
    7),卸料架:成型袋盖自动卸料;
    8),十字激光灯:布料缝制基准定位;
    9),激光电眼:袋盖感测;
    10),夹线:保持线张紧及断线检测;
    11),脚踏开关:驾车式设计:启动,停止右脚单脚控制;

控制系统
3.1 设备配置
设备的电气规格如表1所示:
型  号
数量
规    格
DOP-B05S100
1
人机界面5.6寸,65535色真彩
DVP32EH00T2
1
可编程控制器,200KHz高速脉冲;
DVP08HN11R
1
数字量扩展模块
ASD-B0421-A
1
B系列伺服驱动器,功率400w
ECMA-30604ES
1
B系列伺服马达,功率400w
表1 系统设备配置表
3.2 系统框图
系统框图如图3所示: 
  
图3 控制系统框图
    自动开袋机控制系统采用台达人机界面作为主站监控设备,利用人机界面DOP-B05S100的RS232通讯口。PLC主机DVP32EH00T2采用RS232通讯口与HMI设备连接,同时利用RS485通讯口与伺服驱动器ASD-B0421-A相连,伺服驱动器经由U、V、W端口控制伺服马达ECMA-30604ES,进而控制开袋机进行相应工艺操作。人机界面设定电机目标转速,读取电机实际转速。

系统控制流程及上位机操作画面
    原点回归前位->左右大压脚压合->贴边盖压脚压合->左右袋盖压脚压合->启动->伺服送布->激光电眼感应->缝纫机头启动->前密缝开始->动角刀移动->前密缝长度到达->动中心刀移动->线缝开始->激光电眼脱离->动中心刀移动停止->后密缝开始->后密缝长度到达->缝纫机头停止->动角刀移动停止->角刀上升开角线->角刀下降->伺服送布到后位->松开左右袋盖压脚->松开贴边盖压脚->松开左右大压脚->卸料;然后按启动周期循环。
其上位机操作画面如图4所示。
   
图4 上位机操作画面

调试注意事项
    本机台机架结构简单,为了便于移动,采用带刹车脚轮支撑,刚性明显不足。而且在正常工作中,由于左右大压脚、角刀、中心刀汽缸相继压合松开,使得负载惯量周期波动,增加了伺服的控制难度。为了保证送布过程中速度平稳、线缝针距均匀,伺服控制器的增益必须维持在一个较高的水平,但是由于几乎不允许出现任何的振动,伺服控制系统的增益又不能够过大,否则在密缝-线缝-密缝过程中将会出现明显“跳针”,所以必须在较高的速度、位置响应和平稳的速度控制之间寻找一个平衡点。

6
结束语
    本系统主要控制组件全部采用台达机电产品,一体化的整合方案,既降低了设备的制造成本,也大大提高了系统自动化程度和控制精度,充分体现了台达机电产品高性能和高性价比的特点,为客户赢得可观的经济效益。

【参考文献】
[1] 台达DVP-PLC应用技术手册,台达内部资料  2007
[2] 台达DOP人机界面应用技术手册,台达内部资料  2007
[3] 变频器在工业中的选择与应用 刘继党等 科技信息    2009年第23期

 
 
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