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英威腾整体解决方案助力翻纸机高效运行
发布时间:2022-04-20 点击量:

一、项目背景

1、翻纸机介绍

目前,瓦楞纸行业中,高速裱纸机的全面覆盖使瓦楞纸裱纸速度达到一个新的高度。在裱纸机生产工艺之后需要人工对纸张进行收集和整理,以便于下一步的生产制造。但是厚重的纸张,人工收纸会导致纸张容易起皱、纸张不平整、纸张杂乱。裱纸之后对于纸张的整齐性还有损耗要求较高的工艺流程步骤,人工收纸不仅会使产生很多瑕疵,而且劳动强度较大,收纸效率低下。在此市场需求之下,全自动翻转收纸机孕育而生。

全自动翻转机针对市场需求不仅通过灵活简易的操作减轻劳动强度,而且对于提高收纸效率,有很大的提升。市面上传统的机型不仅操作复杂,且故障率高,对于部分产品的适应性不好。新型的全自动收纸机,针对性的解决了以上的需求,面向市场使用更简易,适用性更强。

2、翻纸机设备原理

翻纸机总的结构分为三个部分。

1、分纸部分:翻纸机是裱纸机的后续工艺,因此对接部分就是裱纸机。从裱纸机出来的纸张,首先要经过分纸部分,把纸张先整理成简单的厚度均匀的堆纸,纸张的高度由光电检测感应。当分纸部分的纸张满足检测高度之后,停止分纸。气缸动作和传送带配合停止,整理纸张的气缸配合收纸部分动作。配合分纸气缸和纸张大小不仅能缩短推纸行程,而且高效的分纸逻辑让分纸部分的效率提高。

2、翻纸部分:在收纸部分整理好的纸张,同时翻纸笼已经下降到分纸位置,然后分纸部分通过伺服控制推纸。纸张进入翻纸笼之后,跟随翻纸的工艺选择翻纸部分动作。翻纸上升完毕,再次推纸,然后收纸部分整理收纸。

3、收纸部分:收纸部分主要是气缸动作,将整理好的纸张再次收整整齐。主收纸和副收纸电气逻辑配合不间断收纸。整机的工艺细节比较多,并且为了提高收纸效率和将产品做的足够好,控制层需要配合机械做出许多修改。

二、 客户需求

在东莞市某印刷机械有限公司,客户需求:

1、操作简易。客户终端现场操作人员可以实现一键操作,不需要出厂后操作调试。

2、故障排除复位简单。要求出现问题可以即刻排除,排除问题之后立刻投入使用。无论是卡纸还是出现其它问题都能够及时复位,然后再次开机。

3、收纸效率提高。解决高负载工作强度,减轻人工工作强度,减少人工压力。

4、机械厂家减少调试参数。机械厂家出厂要减少调试的参数,各项参数简易化调试,方便厂家出厂调试。

5、安全保障。翻转机本身整机都是重又大的机械,升降部分包括收纸部分都是垂直方向的机械重物,因此无论是出故障还是正常掉电停机都要能稳定且安全的在垂直方向上不能下掉。保障人员安全和保护机械,减小事故发生。

三、英威腾方案介绍

根据客户需求,英威腾为其推出使用智能AX71系列可编程控制器运用优秀的运动控制,整机的控制无论是参数调整,故障报警,整机伺服驱动器以及变频器所有输入输出的控制都由该控制器完成。

分纸部分主要是传送带结构把纸张传送整理好,使用GD20变频器在传动中的对电机的优良控制,在分纸结构中优化传动过程不同的启动停止控制,减少分纸乱纸卡纸现象。

翻纸部分结合高性能DA200伺服驱动器配合,运动控制曲线优化,减少机械冲击,伺服驱动器电磁抱闸在出现故障后及时锁住电机,保障生产人员安全和机械安全。

最后人机界面再配合VS触摸屏给用户更加便捷高效的操作方式。AX71运动控制器,在控制器里面实现了三个部分的五轴的运动控制。每一个部分紧密有效的结合,优化生产中的工艺流程。AX控制器可拓展的IO接口,伺服驱动器紧密的结构,高速响应的伺服电机,三倍过载能力,这些优势让客户在配电箱中减少布线,相比传统机型电箱结构也变得更加紧凑,客户电控接线故障检查更容易。

2.3.1  方案特点

1、PLC:高性能AX71控制器,EtherCAT总线通讯,使用电子凸轮旋转翻纸,运动过程平滑。推纸部分和翻纸部分使用全伺服运动过程位置可控,运动速率可控。

2、英威腾DA200高精度快响应伺服驱动器。主要控制电机采用绝对值电机,位置精准可靠,过程中针对不同机械速率可变。抱闸伺服电机保证运行机构的稳定,防止任意问题导致的机械下掉。由于机械结构或者操作人员引起的机械故障,伺服驱动器故障或者伺服电机故障,高效稳定的抱闸电机会最大限度保障机械不损坏,保障不因为机械掉落引起的人员损伤。

3、控制系统:伺服电机和总线方案,调试简单,翻纸的电子凸轮控制,凸轮曲线优化平滑,加减速过程和运行中对机械冲击小。过程流程化,可在任意位置启停,操作简易一键化操作。

4、优秀的控制系统:针对不同产品通过调整参数,不同的控制运行效果可以很好的针对不同的产品,对产品的适用性更高。整机的出厂调试也更简易,参数等设置不需要针对性设置。

2.3.2  方案系统图

如图所示,电气基本图如图示。触摸屏和PLC之间的通讯为ModbusTCP通讯,伺服驱动器和控制器通过EtherCAT总线通讯,变频器通过控制器使用端子启停,变频器的速率由模拟量给定。

2.3.3  方案配置表

产品系列

数量

品牌

备注

VS102HCS

1

INVT

10寸触摸屏

AX71

1

INVT

总线控制器

AX-1600D

2

INVT

数字量输入模块

AE2420

1

INVT

总线拓展IO模块

DA200

5

INVT

总线带电磁抱闸伺服

GD20

2

INVT

分纸变频器启停



三、英威腾方案优势

1. 整机运行速度快,效率高。相较于传统方案,和目前市面上的方案,此方案运行效率高,故障易解决,对于操作员操作过程简易使用方便。

2. 操作简易。目前市面上方案出现问题基本只能重新启动,此方案不仅解决了不用频繁操作故障复位,而且出现卡纸情况只需要再启动,过程简易,效率高。

3. 产品适用性高。推纸的位置可以任意调整,针对不同应用可以调整速率使得纸张平滑过渡,翻纸过程曲线优异减少机械冲击。

4. 整机一键调整,无论纸张大小还是启动停止都是一件操作,不需要用户过多操作机械。全机任意位置启停都可以在此启动。优秀的凸轮规划,相较于竞品控制避免因为机械干涉引起的故障,出现故障安全保障优秀。

四、客户收益

1. 在生产效率上:提升约10%。相较于目前市场上面的传统机型此机型效率高,传统机型每分钟5.5到6手纸左右,而通过英威腾方案现机型可以达到每分钟6到6.5手纸。

2. 在实际应用中,英威腾方案翻纸机配合高速裱纸机可以基本和裱纸机速度配合,达到裱纸和收纸同步。经过现场实际使用B瓦型瓦楞纸最高可以开到12000张每小时。其它E瓦卡纸基本都能满足裱纸机的速度匹配。并且对于一些软纸以及一些相对弯曲的纸张也可以很好的收纸。卡纸现象减少,减少售后过程。

五、现场应用视频/图片

1、应用图片

2、现场应用视频

六、结束语

通过英威腾总线翻纸机方案,全新翻纸机的应用不仅让客户的机械效率提高,而且操作简洁性更好。对于客户来说调试更为简单,应用更容易。伺服控制让可调整位置更便捷。对于纸张印包行业针对高速裱纸机配套的应用机械推出的新方案。


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