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切纸机智能控制高精度定位系统

    切纸机是一种重要的裁切设备,广泛应用于印刷、包装行业,是印刷包装企业必备的设备之一。
    在切纸机产品中,高裁切精度、高裁切速度、自动化程度以及正在发展的智能化成为其核心技术,市场及用户对裁切技术提出了较高要求。
    切纸机的裁切定位体现在送纸器的定位精度上,其定位误差按要求应在±0.025mm范围内。目前,由于受到丝杠间隙、传动误差、装配质量等因素影响致使切纸机送纸器定位很难达到要求的精度,而机械部分改进和提高难以满足高裁切精度的要求,并且对裁切定位的运行速度和定位准确度也提出了新的要求。

M15程控切纸机


    为此,研发了一种切纸机智能控制高精度定位系统,其具有以下特点及应用:
    1、自动消除丝杠间隙功能:切纸机电机带动丝杠、丝母螺旋副运转,使送纸器做前后直线运动。切纸机运转一段时间后丝杠与丝母之间会因磨损产生间隙,该间隙增大到一定程度时,会影响切纸机的裁切定位精度,需要采取措施做出相应的技术处理以消除该间隙。送纸器由后向前运行时,丝杠与丝母之间存在的间隙处于送纸器后侧,这种情况下该间隙不影响送纸器的准确定位;送纸器由前向后运行时,丝杠与丝母之间存在的间隙处于送纸器前侧,该间隙就会计入送纸器位置尺寸,使显示数据与实际位置产生误差,为了解决这个问题,通过软件方式,使程序控制送纸器由前向后运行至设定值+30mm位置,再反向向前运行至设定值位置停止,将丝杠与丝母的间隙由送纸器前侧转换到后侧,消除了间隙对定位的影响,保证高的裁切精度。
    2、误差补偿功能:由于切纸机机械部分装配原因,例如润滑不到位、输送带过紧及其他人为因素等都会导致送纸器在运行过程中出现当前位置尺寸与实际尺寸之间偏大或偏小的现象,带来定位误差问题。针对这一问题,智能定位系统软件部分增加了误差补偿功能,将实际数据与显示数据进行比较,计算多次比较数据的平均值,将该平均值设定为标准偏差,由软件自动进行补偿定位。
    3、高速运行低速定位功能:为了使切纸机的裁切效率和裁切精度同步提高,智能定位系统采用两种频率的运行速度,以实现送纸器的高速运行低速定位功能。送纸器在运行过程中距设定位置>30mm时高速运行,距设定位置≤30mm时低速运行到设定位置精确定位。高速运行节约了运行时间,提高了裁切效率,低速定位,保证裁切精度。
    4、软限位功能:送纸器的极限位置是限定其行程的,智能定位系统中采用了软限位方式,通过软件检测送纸器的位置,当检测到送纸器的位置距极限位置30mm时,程序控制送纸器低速运行至极限位置停止。
    5、故障诊断功能:智能定位系统软件部分增加了故障诊断功能,当编码器、变频器、限位开关、压纸器高点开关、刀床高点开关等出现故障时,会有提示信息和错误代码显示,从而能够判断机器产生故障的原因。

S15 程控切纸机


    6、抗干扰性能:智能定位系统采用了多种滤波和瞬态干扰抑制措施,对脉冲信号使用史密特电路进行整形、外部信号输入和输出使用光电隔离技术、基准数据的获得使用霍尔传感器等措施,提高抗干扰性能,使机器在较恶劣环境下仍可以稳定工作。
    7、程序优化设计:采用模块化设计,精简程序,方便调用;对计数数据的获得采用中断处理措施,使显示数据准确无丢数现象;通过程序控制实现送纸器与切刀、压纸器互锁,当切刀或压纸器运行时,送纸器停止运行,避免造成人员伤害和财产损失。
    智能控制高精度定位系统是切纸机产品的新技术,能够实现对切纸机的控制系统升级改造,紧扣智能化的主题,以裁切精度和裁切效率的提高为目标,研究分析了自动消除丝杠间隙、误差补偿、高速运行低速定位、故障诊断等技术,目的是帮助切纸机制造商解决切纸机准确定位的问题,提高裁切精度和工作效率,实现裁切设备的自动化、智能化、信息化,具有较大的应用价值。
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