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                紡織機械
                英威騰整體解決方案助力翻紙機高效運行
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                一、項目背景

                1、翻紙機介紹

                目前,瓦楞紙行業中,高速裱紙機的全面覆蓋使瓦楞紙裱紙速度達到一個新的高度。在裱紙機生產工藝之后需要人工對紙張進行收集和整理,以便于下一步的生產制造。但是厚重的紙張,人工收紙會導致紙張容易起皺、紙張不平整、紙張雜亂。裱紙之后對于紙張的整齊性還有損耗要求較高的工藝流程步驟,人工收紙不僅會使產生很多瑕疵,而且勞動強度較大,收紙效率低下。在此市場需求之下,全自動翻轉收紙機孕育而生。

                全自動翻轉機針對市場需求不僅通過靈活簡易的操作減輕勞動強度,而且對于提高收紙效率,有很大的提升。市面上傳統的機型不僅操作復雜,且故障率高,對于部分產品的適應性不好。新型的全自動收紙機,針對性的解決了以上的需求,面向市場使用更簡易,適用性更強。

                2、翻紙機設備原理

                翻紙機總的結構分為三個部分。

                1、分紙部分:翻紙機是裱紙機的后續工藝,因此對接部分就是裱紙機。從裱紙機出來的紙張,首先要經過分紙部分,把紙張先整理成簡單的厚度均勻的堆紙,紙張的高度由光電檢測感應。當分紙部分的紙張滿足檢測高度之后,停止分紙。氣缸動作和傳送帶配合停止,整理紙張的氣缸配合收紙部分動作。配合分紙氣缸和紙張大小不僅能縮短推紙行程,而且高效的分紙邏輯讓分紙部分的效率提高。

                2、翻紙部分:在收紙部分整理好的紙張,同時翻紙籠已經下降到分紙位置,然后分紙部分通過伺服控制推紙。紙張進入翻紙籠之后,跟隨翻紙的工藝選擇翻紙部分動作。翻紙上升完畢,再次推紙,然后收紙部分整理收紙。

                3、收紙部分:收紙部分主要是氣缸動作,將整理好的紙張再次收整整齊。主收紙和副收紙電氣邏輯配合不間斷收紙。整機的工藝細節比較多,并且為了提高收紙效率和將產品做的足夠好,控制層需要配合機械做出許多修改。

                二、 客戶需求

                在東莞市某印刷機械有限公司,客戶需求:

                1、操作簡易??蛻艚K端現場操作人員可以實現一鍵操作,不需要出廠后操作調試。

                2、故障排除復位簡單。要求出現問題可以即刻排除,排除問題之后立刻投入使用。無論是卡紙還是出現其它問題都能夠及時復位,然后再次開機。

                3、收紙效率提高。解決高負載工作強度,減輕人工工作強度,減少人工壓力。

                4、機械廠家減少調試參數。機械廠家出廠要減少調試的參數,各項參數簡易化調試,方便廠家出廠調試。

                5、安全保障。翻轉機本身整機都是重又大的機械,升降部分包括收紙部分都是垂直方向的機械重物,因此無論是出故障還是正常掉電停機都要能穩定且安全的在垂直方向上不能下掉。保障人員安全和保護機械,減小事故發生。

                三、英威騰方案介紹

                根據客戶需求,英威騰為其推出使用智能AX71系列可編程控制器運用優秀的運動控制,整機的控制無論是參數調整,故障報警,整機伺服驅動器以及變頻器所有輸入輸出的控制都由該控制器完成。

                分紙部分主要是傳送帶結構把紙張傳送整理好,使用GD20變頻器在傳動中的對電機的優良控制,在分紙結構中優化傳動過程不同的啟動停止控制,減少分紙亂紙卡紙現象。

                翻紙部分結合高性能DA200伺服驅動器配合,運動控制曲線優化,減少機械沖擊,伺服驅動器電磁抱閘在出現故障后及時鎖住電機,保障生產人員安全和機械安全。

                最后人機界面再配合VS觸摸屏給用戶更加便捷高效的操作方式。AX71運動控制器,在控制器里面實現了三個部分的五軸的運動控制。每一個部分緊密有效的結合,優化生產中的工藝流程。AX控制器可拓展的IO接口,伺服驅動器緊密的結構,高速響應的伺服電機,三倍過載能力,這些優勢讓客戶在配電箱中減少布線,相比傳統機型電箱結構也變得更加緊湊,客戶電控接線故障檢查更容易。

                2.3.1  方案特點

                1、PLC:高性能AX71控制器,EtherCAT總線通訊,使用電子凸輪旋轉翻紙,運動過程平滑。推紙部分和翻紙部分使用全伺服運動過程位置可控,運動速率可控。

                2、英威騰DA200高精度快響應伺服驅動器。主要控制電機采用絕對值電機,位置精準可靠,過程中針對不同機械速率可變。抱閘伺服電機保證運行機構的穩定,防止任意問題導致的機械下掉。由于機械結構或者操作人員引起的機械故障,伺服驅動器故障或者伺服電機故障,高效穩定的抱閘電機會最大限度保障機械不損壞,保障不因為機械掉落引起的人員損傷。

                3、控制系統:伺服電機和總線方案,調試簡單,翻紙的電子凸輪控制,凸輪曲線優化平滑,加減速過程和運行中對機械沖擊小。過程流程化,可在任意位置啟停,操作簡易一鍵化操作。

                4、優秀的控制系統:針對不同產品通過調整參數,不同的控制運行效果可以很好的針對不同的產品,對產品的適用性更高。整機的出廠調試也更簡易,參數等設置不需要針對性設置。

                2.3.2  方案系統圖

                如圖所示,電氣基本圖如圖示。觸摸屏和PLC之間的通訊為ModbusTCP通訊,伺服驅動器和控制器通過EtherCAT總線通訊,變頻器通過控制器使用端子啟停,變頻器的速率由模擬量給定。

                2.3.3  方案配置表

                產品系列

                數量

                品牌

                備注

                VS102HCS

                1

                INVT

                10寸觸摸屏

                AX71

                1

                INVT

                總線控制器

                AX-1600D

                2

                INVT

                數字量輸入模塊

                AE2420

                1

                INVT

                總線拓展IO模塊

                DA200

                5

                INVT

                總線帶電磁抱閘伺服

                GD20

                2

                INVT

                分紙變頻器啟停



                三、英威騰方案優勢

                1. 整機運行速度快,效率高。相較于傳統方案,和目前市面上的方案,此方案運行效率高,故障易解決,對于操作員操作過程簡易使用方便。

                2. 操作簡易。目前市面上方案出現問題基本只能重新啟動,此方案不僅解決了不用頻繁操作故障復位,而且出現卡紙情況只需要再啟動,過程簡易,效率高。

                3. 產品適用性高。推紙的位置可以任意調整,針對不同應用可以調整速率使得紙張平滑過渡,翻紙過程曲線優異減少機械沖擊。

                4. 整機一鍵調整,無論紙張大小還是啟動停止都是一件操作,不需要用戶過多操作機械。全機任意位置啟停都可以在此啟動。優秀的凸輪規劃,相較于競品控制避免因為機械干涉引起的故障,出現故障安全保障優秀。

                四、客戶收益

                1. 在生產效率上:提升約10%。相較于目前市場上面的傳統機型此機型效率高,傳統機型每分鐘5.5到6手紙左右,而通過英威騰方案現機型可以達到每分鐘6到6.5手紙。

                2. 在實際應用中,英威騰方案翻紙機配合高速裱紙機可以基本和裱紙機速度配合,達到裱紙和收紙同步。經過現場實際使用B瓦型瓦楞紙最高可以開到12000張每小時。其它E瓦卡紙基本都能滿足裱紙機的速度匹配。并且對于一些軟紙以及一些相對彎曲的紙張也可以很好的收紙??埇F象減少,減少售后過程。

                五、現場應用視頻/圖片

                1、應用圖片

                2、現場應用視頻

                六、結束語

                通過英威騰總線翻紙機方案,全新翻紙機的應用不僅讓客戶的機械效率提高,而且操作簡潔性更好。對于客戶來說調試更為簡單,應用更容易。伺服控制讓可調整位置更便捷。對于紙張印包行業針對高速裱紙機配套的應用機械推出的新方案。


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