四方變頻器在水泥袋雙頭縫邊機上的應用

　　工藝介紹

　　水泥袋雙頭縫邊機是全自動縫袋機的一種，它通過電腦控制工業縫紉機和輸送帶，全自動地將編織袋兩頭縫合，并自動地將袋間的縫線切斷、整齊地將袋子堆放。它是高效的全自動工業縫紉機的一種應用。工人向輸送帶一個個地放入編織袋，縫袋機將袋子按設定的間距分開，同時縫紉機自動地將編織袋兩頭折邊、縫合。

　　二、工作原理:

　　圖1 縫邊機示意圖

　　如圖1所示，水泥袋雙頭縫邊機主要包括上料輸送帶，擋牙，主輸送帶，下料輸送帶，工業縫紉機，送紙機，氣剪等幾個部分。其中上料輸送帶、主輸送帶、工業縫紉機由變頻器驅動，要求在工作時它們的線速度相同。上料輸送帶開機后一直運行，編織袋被工人手動投放在上料輸送帶上。氣動擋牙按照觸摸屏上設定的間距將袋子分隔開，當投袋子間距大于設定間距時，主輸送帶和縫紉機停機，等待上料輸送帶上的編織袋子到達擋牙位置時，主輸送帶和縫紉機停機又繼續運行;當投袋子間距小于設定間距時，主輸送帶和縫紉機不停機。這樣才能保證高效率地生產運行。

　　三、縫邊機控制方案

　　本電控系統由觸摸屏、PLC、四臺1.5KW的四方V350系列變頻器、擋牙電磁閥等組成。通過觸摸屏可以設定袋子的寬度、袋子的間距、生產線速度等參數。前面工作原理中我們講到，工作時傳動的各機構線速度相同，所以可以根據公式：線速度==π*直徑*電機轉速/傳動比

　　上料輸送帶 主輸送帶 左縫紉機 右縫紉機

　　圖二 縫邊機電氣圖

　　PLC實時計算出上料輸送帶變頻器、主輸送帶變頻器、左縫紉機變頻器、右縫紉機變頻器的各道工序的目標頻率，通過MODBUS通信的方式控制變頻器調速。

　　系統的控制難點主要在于擋牙與主輸送帶變頻器的控制。要通過PLC定時器精確計算擋牙的收回與擋住時刻，同時也要控制主輸送帶變頻器的運行刻。當左擋牙光電和右擋牙電光信號同時被袋子擋住時，擋牙立刻收回，主輸送帶變頻器提前擋牙或延時擋牙一定時間運行。因此對變頻器的響應速度要求比較高。另外，主輸送帶負載較重，起動時要求力矩較大。本系統最高運行線速度為30m/min，最高運行速時，主機變頻器達到58Hz，最大電流達到額定值的110%。V350變頻器優異的矢量控制性能滿足了系統的特殊工藝要求。

　　四、系統方案優點：

　　(1)用外部端子給定的方式運行變頻器，能精確控制主輸送帶變頻器運行時刻，如果用通信的方式運行變頻器，MODBUS通信可能存在干擾，從而影響分袋子的間距。

　　(2)主機變頻器的起動力矩大，過載能力強，在110%過載下能長期運行。同時提高了生產速度，提高了效率。

　　(3)主機變頻器加減速時間短，響應速度快，分袋子的間距精確。

　　(4)變頻器穩速精度高，運行時要求全線速度相同，如果穩速精度低，容易造成縫紉機針被拉斷。

　　(5)故障率低，維護方便。

　　五、總結

　　本系統對上料輸送帶、左縫紉機、右縫紉機、收袋部分、送紙部分的控制比較簡單，難點在于擋牙與主輸送帶變頻器的控制。V350系列變頻器的性能對主機的的控制起到關鍵作用，提高了生產速度和效率。此控制方案在縫邊機中得到了廣泛應用。