運(yùn)動(dòng)控制

施耐德電氣全自動(dòng)吹瓶機(jī)控制方案

ainet.cn   2014年07月08日

  機(jī)器概述:

  吹瓶機(jī)就是能將做好的瓶胚通過(guò)一定的工藝手段吹成瓶子的機(jī)器。目前大部分吹瓶機(jī)都采用二步吹瓶法,即預(yù)熱——吹瓶成型。

  預(yù)熱,將瓶胚通過(guò)高溫?zé)艄苷丈?,將瓶胚的身子部分加熱軟化,為了保持瓶口形狀,瓶胚口是不需要加熱的,因此需要一定的冷卻裝置對(duì)其進(jìn)行冷卻操作。

  吹瓶成型該階段是將已經(jīng)預(yù)熱好的瓶胚放置到已經(jīng)做好的模具中,對(duì)其內(nèi)進(jìn)行高壓充氣,把瓶胚吹拉成所需的瓶子。吹塑過(guò)程是一個(gè)雙向拉伸的過(guò)程,在此過(guò)程中,PET 鏈呈雙向延伸、取向和排列,從而增加了瓶壁的機(jī)械性能,提高了拉伸、抗張、抗沖強(qiáng)度,并有很好的氣密性。吹瓶是在玻璃化溫度和結(jié)晶溫度之間進(jìn)行的,一般控制在90 ~ 120 度之間。在此區(qū)間PET 表現(xiàn)為高彈態(tài),快速吹塑、冷卻定形后成為透明的瓶子。在一步法中,此溫度是由注塑過(guò)程中的冷卻時(shí)間長(zhǎng)短決定的,所以要銜接好注—吹兩工位的關(guān)系。

  工藝簡(jiǎn)介:

  一出十二全自動(dòng)吹瓶機(jī)工藝如下圖

  該吹瓶機(jī)為二步法吹瓶機(jī),主要工藝順序?yàn)椋豪砼? > 上胚- > 加熱- > 換道- > 吹瓶- > 取瓶等6個(gè)主要工序。該吹瓶機(jī)一次吹瓶完成后生產(chǎn)12 個(gè)瓶,故上胚工藝需12 個(gè)理胚道,機(jī)械復(fù)雜度提高,因而改用一個(gè)伺服電機(jī),定長(zhǎng)位置一次走12 個(gè)瓶胚長(zhǎng)度,可以實(shí)現(xiàn)由1 個(gè)理胚道送12 個(gè)預(yù)上胚的瓶胚。

  上胚機(jī)械手改為12 夾手,一次可以?shī)A12 個(gè)瓶胚翻轉(zhuǎn)放到瓶胚加溫頭。

  紅外線加熱燈管一次加熱12 個(gè)瓶胚瓶。預(yù)加熱好的瓶胚通過(guò)2 個(gè)換道機(jī)械手將之夾放到A,B 兩個(gè)吹瓶鏈條上, A,B 兩個(gè)吹瓶鏈條由伺服電機(jī)帶動(dòng),將瓶胚送到吹瓶模具上吹瓶成型。該機(jī)型的難點(diǎn)在于加溫鏈條和A,B 吹瓶鏈條的3 個(gè)伺服位置高速同步及精確定位和實(shí)現(xiàn)傻瓜式操作,同時(shí)在機(jī)械上提高換道機(jī)械手的效率,減少換道夾手的動(dòng)作時(shí)間。

  控制實(shí)現(xiàn):

  ● 8 路溫度控制,主要給 8 路紅外線加熱燈管,由LMC058 實(shí)現(xiàn)

  ● 同步控制,通過(guò)MotionBus總線,應(yīng)用LMC058內(nèi)置同步控制功能塊,控制加溫鏈條和A,B 吹瓶鏈條的3 個(gè)伺服位置同步

  ● 兩種操作模式,全自動(dòng)為正常運(yùn)行的工作方式,手動(dòng)用于調(diào)試和機(jī)械校準(zhǔn)的方式。各模式在人機(jī)界面上由觸摸鍵自由切換。在自動(dòng)狀態(tài)下,選擇了“上胚”,“換道”,“吹瓶”,“取瓶”功能,相應(yīng)的工藝的機(jī)械手和模具會(huì)動(dòng)作。該功能的實(shí)現(xiàn),方便用戶調(diào)試和試生產(chǎn)。在手動(dòng)模式下,可單步工作以及單循環(huán)一次機(jī)械手動(dòng)作。各個(gè)伺服可以單獨(dú)點(diǎn)動(dòng),也可以同步回原點(diǎn)

  控制框圖

  系統(tǒng)特點(diǎn):

  ● 無(wú)縫聯(lián)接,整體施耐德電氣方案,LMC058 集成了 CANopen 通訊主站和MotionBus 總線,Lxm32 和ATV 變頻器都集成了CAN 總線接口,軟件和硬件的集成為系統(tǒng)提供了無(wú)縫聯(lián)接條件

  ● 系統(tǒng)性強(qiáng),擯棄了前系統(tǒng)的 PLC+ 伺服控制的架構(gòu),邏輯控制和伺服控制集中在一個(gè)CPU 上運(yùn)行,使系統(tǒng)更穩(wěn)定,更高效

  ● 高抗干擾性,此系統(tǒng)在總線應(yīng)用上充分發(fā)揮了 Lmc058 的特點(diǎn),取代了以前模擬量模式和傳統(tǒng)的脈沖給定的方式,不僅省掉了多路模擬量模塊和繁瑣的接線,而且提高了設(shè)備在現(xiàn)場(chǎng)的抗干擾性

  ● 開放性,Lmc058 集成了以太網(wǎng)接口,為以后遠(yuǎn)程的以太網(wǎng)監(jiān)控提供了接口,標(biāo)準(zhǔn)的通訊協(xié)議可以實(shí)現(xiàn)第三方設(shè)備交換數(shù)據(jù),也為工廠透明化管理提供接口

  總結(jié):

  此方案的應(yīng)用,大大簡(jiǎn)化了理胚工藝,同時(shí)節(jié)省機(jī)械的安裝空間。提高吹瓶的生產(chǎn)產(chǎn)量和提高在同一加熱條件下的熱能效率,達(dá)到節(jié)能增效的目的,該機(jī)器平均生產(chǎn)量在10000 ~ 12000 瓶/ 小時(shí)左右。

(轉(zhuǎn)載)

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