机电产品在自动开袋机上成功应用

　　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
　　2 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CONTROL ENGINEERING China版权所有，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；
　　3 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

　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。
　　4 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
　　5 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www.cechina.cn，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、线缝针距均匀控制工程网版权所有，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CONTROL ENGINEERING China版权所有，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CONTROL ENGINEERING China版权所有，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。
　　
　　[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