伺服驱动技术在GDX2包装机条透明纸驱动装置中的应用

1 工艺流程及机械传动存在的问题

　　条透明纸输送机构由扇形轮以及对应的输送辊和止退辊组成。透明纸在扇形轮以及对应的钢辊相互挤压作用下向前输送，当扇形轮运动到缺口位置时，无法和对应的钢辊接触，此时透明纸停止输送，止退辊开始压住透明纸，防止透明纸后退。同时透明纸切刀开始切割，切割完成后，扇形轮又和相应的钢辊接触，止退辊抬起，透明纸开始向前输送，此时扇形轮刚好运动一周，由此可见扇形轮的工作外径就是透明纸的长度，扇形轮的运动到缺口位置时，切刀利用透明纸停止输送的间隙，完成透明纸的切割分离。

　　GDX2包装机的条透明纸部分，由于传动原理及结构的原因，各传送辊磨损或调整不当透明纸在展开切割、输送过程中容易产生纸偏移和长度变化等现象，直接导致包装后的透明纸搭口及拉线错位等严重质量缺陷。该部位调整复杂，维修时间长，其稳定性是影响设备有效作业率和产品质量的一个主要原因。

2 伺服控制系统的工作原理

　　当机器运转时旋转凸轮带动编码器旋转，增量式编码器转轴旋转时，逻辑电路形成相应的脉冲信号和转向信号输出到伺服控制器，控制器控制伺服电机运转。伺服控制器根据已经下载的透明纸长度参数程序，通过伺服电机编码器传送过来的脉冲信号反馈电机的速度和位移量，控制伺服电机的转速和机器转速保持同步。当编码器输出的脉冲数达到程序设定的脉冲数，控制器发出指令，伺服电机停止运转，等待下一个循环。

3 交流伺服系统的优点

　　交流伺服系统具有以下优点：电动机无电刷和换向器，工作可靠，维护和保养简单；定子绕组散热快；惯量小，易提高系统的快速性；适应于高速大力矩工作状态；相同功率下，体积和重量较小；启动快、灵敏度高等特点。为了提高设备的稳定性，为了保障产品质量，根据伺服控制的特点，并结合现有条透明机的安装特点，条透明纸输送系统选用伺服控制效果会很好。

4 伺服控制系统的主要硬件配置

　　4.1 伺服控制器Twin Line

　　Twin Line的优点主要有：简易精智；是一个易于使用，可以编程的智能驱动器；它们对于大多数标准总线都开放，包括：DeviceNet，Interbus和Profibus。

　　Twin Line应用于以下几方面：印刷；包装；堆码；贴标；动态切割；紧给包装。

　　Twin Line性能非常优越，主要体现在5个方面：1）这一系列伺服电机和驱动器可以用于独立的机器，也可以集成于PC、PLC结构中。2）小空间集成了所有部件：主滤波器，散热槽，制动电阻。3）集成安全技术：速度警戒、安全停车、紧急停车。4）伺服电机的范围完美满足大多数动态精确应用的要求，连续扭矩从0.3 Nm至13.4 Nm。5）集成减速机。

　　4.2 交流伺服电机的选择

　　直流伺服电机具有良好的调速特性，较大的启动转矩，易于控制及响应速度快等优点，但其结构复杂，成本较高，维护不方便。

　　长期以来，在要求调速性能较高的场合，一直占据主导地位的是直流电动机的调速系统。但直流电动机都存在一些固有的缺点，如电刷和换向器易磨损，需经常维护。换向器换向时会产生火花，使电动机的最高速度受到限制，也使应用环境受到限制，而且直流电动机结构复杂，制造困难，所用钢铁材料消耗大，制造成本高。交流电动机则没有上述缺点，且转子惯量较直流电机小，具有精度高，响应速度快，体积小重量轻，可靠性高，稳定性好，负载能力强，使得动态响应更好。在同样体积下，交流电动机输出功率可比直流电动机提高10﹪～70﹪，