DA200伺服系统电子凸轮功能在单伺服前缘送纸机上的应用

一. 前缘送纸设备及工艺简介

前缘送纸机作为一个独立机型存在，可以直接装在各种印刷机、圆压圆等机器上，其中应用在印刷机上居多，本案例主要介绍前缘送纸机在印刷开槽送纸机上应用，前缘送纸是比较高档的送纸方式，它适于大规模的生产，适用于纸板较薄的印刷开槽，这种高档的送纸方式正在一些大型企业适用。

1.1 设备结构示意图:

送纸机三个重要的部分:

* 磨擦胶轮（该机型采用半轮，伺服电机通过同步带连接传动，减速比1:2）

* 格框架（又称托纸架，该机型固定位置不变，与纸张间在吸风系统作用下形成真空，更易于控制纸张）

* 真空吸风系统（前缘送纸采用真空吸附方式，有利于纸板的输送，真空前缘吸附进料更易控制纸板，能够减少进料纸板的破损和印刷损坏，并提高生产效率）

1.2 工艺简介

前缘送纸机为瓦楞纸制造厂商所热爱，是将一叠瓦楞纸板中把底部的纸板输送到印刷部，同时与其他的印刷部一起配合。操作流程：首先将纸张平整的放到格框架上，并根据纸张宽度实时调整后支架，启动真空吸风系统，按下主机加速按钮，待主机运行平稳，在触摸屏选择连续送纸还是隔张送纸，按下送纸按钮，送纸机进行连续或者隔张送纸。

二、包装机械行业市场简介

上个世纪70年代前，我国纸箱生产设备都是单机手工操作，生产效率很低，80年代，部分纸箱企业开始引进日本先进设备、瓦楞纸板生产线、水性印刷开槽机、圆压圆模切机等，国内纸箱机械企业开始模仿引进设备。因从国外引进设备价格昂贵，国内纸箱企业大多数无法接受，这为国内机械设备企业打开了销路，形成目前较为先进的纸箱机械设备。但是，根据目前纸箱生产的发展，对纸箱机械设备的要求也越来越高。这就为纸箱机械企业进一步开发高速、高档、高效、高科技纸箱机械设备指明了方向。

三、应用方案介绍

3.1 传统应用方案

对于瓦楞纸开槽印刷机，前沿送纸机构的送纸精度对于印刷质量至关重要。传统的送纸机构均采用高精度机械凸轮机构进行送纸的控制，整套机械凸轮价格上万美元，并且需要经常性的维护，由于磨损而会导致精度的降低，当在不同长度的印刷时都需要机械的反复调校，耗费时间，这使得它成为了系统的瓶颈。

3.2 应用英威腾伺服DA200新方案

* 电气配置选型：

品牌		功率(kW）	精度	数量/台
交流伺服	英威腾DA200	4.4		1
伺服电机	英威腾	4.4	2500线	1
主编码器			分辨率为1024线	1
触摸屏				1

* 操作界面

主轴转速显示主轴编码器转速，原点指示显示原点信号，送张张数显示送纸的张数，根据要求可选择隔张送纸还是连续送纸方式，上电自动显示连续送纸方式，其中隔张送纸、连续送纸、送纸开关及原点指示灯有效显示绿色，无效显示红色，送纸开关可以控制伺服送纸，关闭送纸开关，伺服自动回原点，到达原点位置，原点指示绿色。

3.3 新方案采用DA200内置电子凸轮代替传统方案的实体机械凸轮，两者区别如下：

机械凸轮与电子凸轮比较表
	机械凸轮	电子凸轮
凸轮结构	旋转一周后，回到原来位置	旋转一周后，不一定回到原来位置，也可能象蚊香一样呈现螺旋形。
凸轮平滑度	实际加工精细度决定	两点之间由软件插补3次曲线(常州步云5次曲线)
位置准确性	很精确(不产生振动的情况下）	命令很精确，但实际位置因伺服延迟有落后误差
长行程运动	从动轴行程越长，凸轮必须越大，制作不易	表格数据改变即可，容易实现
主动轴省略	主动轴无法省略	利用驱动器用虚拟轴来模拟外界编码器，P7.01改成虚拟主动轴即可
使用弹性	更改/修改很麻烦，也要银子	重新设定参数即可达到，无实体成本
维修保养	机械会磨损，必须必须保养	免保养
其他	主动轴占空间，也消耗能源	节省空间，节能环保

3.4 应用英威腾伺服DA200新方案优势：

* 采用伺服电子凸轮不会象机械凸轮机构需要经常性的维护，更不会由于出现磨损而会导致精度的降低。

* 隔张送纸功能：当送纸较长出现“追尾”时，可以启用隔张送功能，在线切换。

* 调试简捷，维护简便，人性化的调机软件，模块化的产品设计使系统简单方便。

四、参数调整和配置

4.1 接线图

接线1：

* 通讯接线：

TPC7062TX 英威腾：DA200

COM2通讯口 CN3通讯口

7 RS485+ 4 RS485+

8 RS485- 5 RS485 -

* 接近开关接线

NPN常开接近开关 CN1端子配线 24v直流开关电源

原点接近开关黑色信号线 37 DI2

张数接近开关黑色信号线 34 DI5

原点/张数接近开关棕色 2 COM+ 24V+

原点/张数接近开关蓝色 24V-

* 编码器接线：

1024线 CN5端子配线

A绿 10 B+

/A棕 9 B-

5V红 5 5V

/B灰 4 A-

B白 3 A+

0V黑 12 0V

/Z橙 13 Z-

Z黄 14 Z+

注：编码器AB相与伺服CN5端子BA相对应，否则工作方向不能啮合。

4.2 伺服参数设置表

P5.10=026（回原点方式选择）
P5.11=1 （上电自动回原点）
P3.00=103（上电自动使能）
P3.01=117（原点开关设置）
P1.01=300（第一惯量比）
P1.03=12 （机械刚度设定）
P2.10=100（速度前馈增益）
P2.12=100（转矩前馈增益）
P0.20=4 （位置指令选择电子凸轮）
P0.18=1307(面板修改P9.71及P9.78参数需先设置此参数)
P9.71=250（主回路欠压保护值）
P9.78=250（控制电源欠压保护值）
P4.34=1 （制动过载检测选择内置）
P7.01=1 （电子凸轮主动轴来源选择第二编码器）
P7.02=2 （电子凸轮啮合条件选择第二编码器单圈触发）
注：设置完上述所有参数，请将伺服重启或者上位机软件重启。

4.3伺服凸轮设置步骤

* 软件主界面