四方變頻器在水泥袋雙頭縫邊機上的應(yīng)用
一、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(yè)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(yè)縫紉機的一種應(yīng)用。工人向輸送帶一個個地放入編織袋，縫袋機將袋子按設(shè)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(yè)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(yè)縫紉機由變頻器驅(qū)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(shè)定的間距將袋子分隔開，當投袋子間距大于設(shè)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(xù)運行；當投袋子間距小于設(shè)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(chǎn)運行。
三、縫邊機控制方案
本電控系統(tǒng)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(shè)定袋子的寬度、袋子的間距、生產(chǎn)線速度等參數(shù)。前面工作原理中我們講到，工作時傳動的各機構(gòu)線速度相同，所以可以根據(jù)公式：線速度==π*直徑*電機轉(zhuǎn)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(diào)速。
系統(tǒng)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(yīng)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(tǒng)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(yōu)異的矢量控制性能滿足了系統(tǒng)的特殊工藝要求。
四、系統(tǒng)方案優(yōu)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(chǎn)速度，提高了效率。
（3）主機變頻器加減速時間短，響應(yīng)速度快，分袋子的間距精確。
（4）變頻器穩(wěn)速精度高，運行時要求全線速度相同，如果穩(wěn)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(jié)
本系統(tǒng)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(guān)鍵作用，提高了生產(chǎn)速度和效率。此控制方案在縫邊機中得到了廣泛應(yīng)用。