CN103318477B - 包装机小包金拉线伺服控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种包装机小包金拉线伺服控制装置，包括系统控制电路板、伺服驱动器、伺服交流电机、第一速度反馈装置，所述系统控制电路板与伺服驱动器相连，所述伺服驱动器用于驱动和控制伺服交流电机，伺服交流电机与金拉线连杆相连；所述第一速度反馈装置设置在系统控制电路板与金拉线连杆之间；伺服交流电机与伺服驱动器之间还设有力矩和位置反馈装置、第二速度反馈装置，力矩和位置反馈装置、第二速度反馈装置与设在伺服交流电机后部的光栅监测系统相连。本发明实现了对速度，力矩和位置的多重控制，使系统运行更加平稳可靠，有效防止金拉线的断裂。延长所述电机的使用寿命，降低了能耗，减少噪音和热能的排放。
Description
技术领域
本发明属于烟草设备，具体为包装机小包金拉线伺服控制装置。
背景技术
GD包装机小包金拉线电机原机主要组成部分如图1所示，包括：直流碳刷电机、电机控制电路板、速度反馈装置，直流电机控制板接收外部信号对直流碳刷电机，进行速度控制，速度反馈装置向电机控制电路板进行速度反馈，电机控制电路板根据反馈调整对电机的速度控制，形成单一速度闭环系统。虽然采取了一些速度补偿，系统反馈等措施，但由于直流有刷电机本身的特性，碳刷和整流子存在磨损，寿命相对较短，噪音大，维护工作量比较大，维修困难；而且该电机专用性强，需进口，采购成本高，进货周期长且费用高。同时，该电机平稳性差，高低速切换响应不足，在金拉线将耗尽时，系统作用力突然加大时，瞬间作用力变化过大，造成金拉线断裂的发生；不能对位置进行控制，抗干扰能力差。
专利号为CN201220418785.0的实用新型专利“卷烟包装机小包拉线供给系统”公开了一种卷烟包装机小包拉线供给系统，包括依次相连的控制板、驱动器与伺服电机，驱动器与伺服电机之间通过编码电缆与动力电缆连接；控制板处理主机和张力系统分别与控制板连接。本实用新型卷烟包装机小包拉线供给系统，解决了现有GD-FZ型包装机拉线部分调试难度大、保养工作量大、检修麻烦、故障频发的问题，提高了生产效率、降低了劳动强度。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种包装机小包金拉线伺服控制装置，实现了速度、力矩和位置多重控制，提高了系统的抗干扰性，使系统运行更加平稳可靠。
本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
包装机小包金拉线伺服控制装置，其特征在于，包括系统控制电路板、伺服驱动器、伺服交流电机、第一速度反馈装置，所述系统控制电路板与伺服驱动器相连，所述伺服驱动器用于驱动和控制伺服交流电机，所述伺服交流电机与金拉线连杆相连；所述第一速度反馈装置设置在系统控制电路板与金拉线连杆之间，用于探测金拉线连杆的速度；所述伺服交流电机与伺服驱动器之间还设有力矩和位置反馈装置、第二速度反馈装置，所述力矩和位置反馈装置、第二速度反馈装置与设在伺服交流电机后部的光栅监测系统相连，所述力矩和位置反馈装置、第二速度反馈装置分别用于为伺服驱动器提供所述伺服交流电机实时的力矩、位置信息和速度信息。
优选地，所述伺服交流电机通过减速器与金拉线连杆相连。
本发明中，系统控制电路板接收GD包装机的速度命令信号，利用速度命令信号作为伺服驱动器的基准信号，同时根据接收第一速度反馈装置的反馈的拉线速度，两者共同作用使伺服驱动器做出使伺服交流电机的转速符合GD包装机所需的速度的信号，并向伺服驱动器发送命令信号，控制伺服交流电机工作，伺服交流电机将动力传递给金拉线连杆。伺服交流电机上的力矩和位置反馈装置、第二速度反馈装置将伺服交流电机的力矩、位置信息和速度信息反馈到伺服驱动器，用于伺服驱动器做出指令的依据。结合第一速度反馈装置提供的拉线速度，速度、力矩和位置多重闭环控制系统，实现了对速度，力矩和位置的多重控制，提高了系统的抗干扰性。
另外，本发明所述的伺服交流电机通过减速器向金拉线连杆输出动力，使系统运行更加平稳可靠，特别是作用力变化平缓，有效地防止了因作用力突然增大造成的金拉线的断裂。采用了无碳刷的伺服交流电机，有效延长其使用寿命，降低了能耗，减少噪音和热能的排放。控制系统采用通用的器件，从而降低了成本，减少了采购周期。
与现有技术相比，本发明的有益效果体现在以下方面：
1、精度：实现了位置，速度和力矩的闭环控制，控制更加精准。
2、采购：电机设备采购周期短，成本低。
3、适应性：抗过载能力强，能承受三倍于额定转矩的负载，对瞬间负载波动和快速起动更好响应。
4、稳定：低速运行平稳，高速性能好。更适用于设备中对高速响应的要求。
5、及时性：电机加减速的动态响应时间短。
6、舒适性：发热和噪音明显降低。
7、设备寿命：无炭刷，寿命长。
8、适应性：接口适配性好，无缝适配，安装维修方便。
附图说明
图1为GD包装机小包金拉线电机原机的原理结构框图。
图2为本发明所述包装机小包金拉线伺服控制装置一实施例的原理结构框图。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。
如图2所示，本发明所提供的包装机小包金拉线伺服控制装置，包括系统控制电路板、伺服驱动器、伺服交流电机、第一速度反馈装置。所述系统控制电路板与伺服驱动器相连，所述伺服驱动器用于驱动和控制伺服交流电机。所述伺服交流电机与金拉线连杆相连，为金拉线连杆提供动力。所述第一速度反馈装置设置在系统控制电路板与金拉线连杆之间，用于探测金拉线连杆的速度；所述第一速度反馈装置用于探测金拉线连杆的速度、并将速度信号传送给系统控制电路板。本发明中，所述伺服驱动器以从外部接收的速度命令信号作为的基准信号，同时根据金拉线连杆的拉线速度，做出使伺服交流电机的转速符合GD包装机所需的速度的信号。所述金拉线连杆的拉线速度信号是由第一速度反馈系统采集的，作为伺服驱动器做出速度调整信号的依据。所述伺服交流电机与伺服驱动器之间还设有力矩和位置反馈装置、第二速度反馈装置，所述力矩和位置反馈装置、第二速度反馈装置与设置在伺服交流电机后部的光栅监测系统相连，所述力矩和位置反馈装置、第二速度反馈装置分别用于为伺服驱动器提供所述伺服交流电机实时的力矩、位置信息和速度信息。所述伺服交流电机的力矩和位置反馈装置、第二速度反馈装置实时将所述伺服交流电机实时的力矩、位置信息和速度信息反馈到伺服驱动器，使伺服驱动器做出的速度调整信号更加精确。
进一步地，为了使系统运行更加平稳可靠，所述伺服交流电机通过减速器与金拉线连杆相连，使作用力变化平缓，有效地防止了因作用力突然增大，造成的金拉线的断裂。
本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。
Claims (2)
1.包装机小包金拉线伺服控制装置，其特征在于，包括系统控制电路板、伺服驱动器、伺服交流电机、第一速度反馈装置，所述系统控制电路板与伺服驱动器相连，所述伺服驱动器用于驱动和控制伺服交流电机，所述伺服交流电机与金拉线连杆相连；所述第一速度反馈装置设置在系统控制电路板与金拉线连杆之间，用于探测金拉线连杆的速度；所述伺服交流电机与伺服驱动器之间还设有力矩和位置反馈装置、第二速度反馈装置，所述力矩和位置反馈装置、第二速度反馈装置与设在伺服交流电机后部的光栅监测系统相连，所述力矩和位置反馈装置、第二速度反馈装置分别用于为伺服驱动器提供所述伺服交流电机实时的力矩、位置信息和速度信息。
2.根据权利要求1所述的包装机小包金拉线伺服控制装置，其特征在于所述伺服交流电机通过减速器与金拉线连杆相连。
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2013
- 2013-06-09 CN CN201310231702.6A patent/CN103318477B/zh active Active
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