CN201136605Y - 卷烟包装机拉线筒预松卷永磁交流伺服传动系统 - Google Patents

Abstract

一种卷烟包装机拉线筒预松卷永磁交流伺服传动系统，由永磁交流伺服电机、控制板及伺服驱动器组成，永磁交流伺服电机通过控制线与伺服驱动器连接，伺服驱动器通过控制线与控制板连接。本实用新型通过一个控制板控制伺服驱动器，通过伺服驱动器控制永磁交流伺服电机。控制板电路结构简单、元件少、发热量小、可靠性高、故障率低、使用寿命长。永磁交流伺服电机采用模拟信号控制运动、停止，控制精确且运动、停止过渡平滑，大大提高了拉线筒预松卷电机的运动精度，使拉线不易拉断。

Description

卷烟包装机拉线筒预松卷永磁交流伺服传动系统

技术领域

本实用新型涉及一种卷烟包装机拉线筒预松卷永磁交流伺服传动系统。

背景技术

现有卷烟包装机的拉线筒预松卷传动系统普遍采用直流伺服传动系统，其接口控制板由控制和驱动两个板结合而成，控制部分是以功能有限的GAL器件20V8为核心的电路。由于GAL芯片功能有限，因而使电路复杂、元件繁多，导致电路可靠性低、故障率高；驱动部分只能采用直流电机的专用电路“H桥电路”，由于该电路是功率驱动，所以发热很大，温度过高使得控制电路工作不稳定，也加速了器件的老化速度，所以使用寿命短。此板由于电路复杂，故障排查困难，有故障只能更换。此外，由于直流电机系统本身存在的缺陷，即使是新换的配件也要花费大量的时间去维护(如碳刷的定期更换)。

发明内容

本实用新型解决的技术问题：设计一种卷烟包装机拉线筒预松卷永磁交流伺服传动系统，通过一个控制板控制伺服驱动器，通过伺服驱动器控制永磁交流伺服电机。控制板电路结构简单、元件少、发热量小、可靠性高、故障率低、使用寿命长。永磁交流伺服电机采用模拟信号控制运动、停止，控制精确且运动、停止过渡平滑，大大提高了拉线筒预松卷电机的运动精度，使拉线不易拉断。

本实用新型的技术解决方案：一种卷烟包装机拉线筒预松卷永磁交流伺服传动系统，由永磁交流伺服电机、控制板及伺服驱动器组成，永磁交流伺服电机通过控制线与伺服驱动器连接，伺服驱动器通过控制线与控制板连接。

所述控制板上设置有隔离电路、频压转换电路、基准调整电路、比较电路、增益调整电路及跟随积分电路，隔离电路的输入端接上位机的信号端，输出端接频压转换电路的输入端，频压转换电路的输出端接基准调整电路的输入端，基准调整电路的输出端接比较电路的输入端，比较电路的输出端接增益调整电路的输入端，增益调整电路的输出端接跟随积分电路的输入端，跟随积分电路的输出端接伺服驱动器的输入端。

本实用新型与现有技术相比具有的优点和效果：

1、本实用新型通过一个控制板控制伺服驱动器，通过伺服驱动器控制永磁交流伺服电机，且具有自保护功能，可数倍的延长电机及其控制系统的使用寿命，降低生产成本。此外永磁交流伺服电机具有免维护的特点，可最大程度的减少对电机维护工作量，提高生产效率。

2、本实用新型控制板电路结构简单、元件少、发热量小、可靠性高、故障率低、使用寿命长。

3、本实用新型采用模拟信号控制永磁交流伺服电机的运动及停止，不但控制精确，且运动区间可调范围大，运动、停止过渡平滑，大大提高了拉线筒预松卷电机的运动精度，使拉线不易拉断，可靠性高，易维护。

附图说明

图1为本实用新型的结构方框图，图2为正反转控制电路原理图，

图3为伺服停止控制电路原理图，图4为状态指示电路原理图，

图5为故障指示控制电路原理图，图6为信号处理电路原理图。

具体实施方式：

结合附图1、2、3、4、5、6、描述本实用新型的一种实施例。

一种卷烟包装机拉线筒预松卷永磁交流伺服传动系统，由永磁交流伺服电机、控制板及伺服驱动器组成，永磁交流伺服电机通过控制线与伺服驱动器连接，伺服驱动器通过控制线与控制板连接。控制板上设置有隔离电路、频压转换电路、基准调整电路、比较电路、增益调整电路及跟随积分电路，隔离电路的输入端接上位机的信号端，输出端接频压转换电路的输入端，频压转换电路的输出端接基准调整电路的输入端，基准调整电路的输出端接比较电路的输入端，比较电路的输出端接增益调整电路的输入端，增益调整电路的输出端接跟随积分电路的输入端，跟随积分电路的输出端接伺服驱动器的输入端。

工作原理：本系统工作在速度控制模式，上位机(卷烟包装机的主控PLC)送来的速度控制脉冲经控制板转换为模拟电压，该电压送至伺服驱动器作为速度命令电压，控制永磁交流伺服电机转动，伺服接口板上有四个LED用于指示系统状态，一个基准电位器用于微调伺服系统基准偏移。本系统具备自诊断功能，系统自诊断正常时，STB灯亮，此时系统向上位机送出伺服系统正常信号(DOK高电平)。

控制过程：控制板的主要功能是频压转换，同时还具有系统状态指示，上位机通信，上位机、伺服驱动器接口等功能。控制板上设有两个连接端子X1、X2，X1与卷烟包装机连接，X2与伺服驱动器连接。X1有三组插针，例如X1-a30表示X1的a排第30脚；X2-2表示X2的第2脚。

1、正反转控制：卷烟包装机一上电，X1-a30得电24伏，如果要正转，卷烟包装机就给X1-a29端低电平，则U2B导通，X2-10端接地，X2-10与驱动器相连，此端接地伺服驱动器就控制电机正转；同理，X1-a27端得低电平，电机就反转。

2、停止控制：X1-a10接地，卷烟包装机停止时X1-a22得电24伏，U1导通X2-7接地，伺服驱动器控制电机停止，同时伺服驱动器给X2-12低电平，D5黄灯亮，表示伺服正常停机。

3、故障指示控制：当系统检测到故障时，ALM-就接收不到ALM+发出的高电平，U3A不导通，则D4-1、D4-2不能短接，状态指示部分的D4红灯亮，表示有故障；U3B不导通，则从X1-a26端来的DOK+信号不能通过X1-a25的DOK-端返给卷烟包装机，检测拉线系统有故障，停机。当整个系统正常时，驱动器就给状态指示部分的X2-20一个低电平信号，RDY+-D3灯亮，表示伺服准备好。

4、信号处理：卷烟包装机上电后上位机给X1-a14、X1-a12端送来幅度为24V、占空比为1∶1基以2K的方波信号，随着机器速度的变化，这个方波信号会在2K---3K之间变化。输入的方波信号经DZ1稳压、送给U4隔离后送给U5，进行频压转换，一定频率的方波经转换后的电压大小可以通过P2进行微调，转换后的电压经U6B比较后送给U6A放大，放大的倍数通过P1调整，U7A为保护电路，放大后的电压送给U8跟随、积分处理，以增大带负载能力，然后通过X2-17送给伺服驱动器，对永磁交流伺服电机的转速进行控制。当电机转速太慢时会拉紧拉线，拉线拉紧会促使机器上的模拟传感器增加方波的频率，对机器所给频率进行补偿，微调电机的转速。相反当电机太快时，补偿频率会降低，使电机转速降低。最终，电机的转速和拉线的松劲会达到一个平衡，保证卷烟包装机正常运转。

Claims (2)

1、一种卷烟包装机拉线筒预松卷永磁交流伺服传动系统，其特征是：所述系统由永磁交流伺服电机、控制板及伺服驱动器组成，永磁交流伺服电机通过控制线与伺服驱动器连接，伺服驱动器通过控制线与控制板连接。

2、根据权利要求1所述的卷烟包装机拉线筒预松卷永磁交流伺服传动系统，其特征是：所述控制板上设置有隔离电路、频压转换电路、基准调整电路、比较电路、增益调整电路及跟随积分电路，隔离电路的输入端接上位机的信号端，输出端接频压转换电路的输入端，频压转换电路的输出端接基准调整电路的输入端，基准调整电路的输出端接比较电路的输入端，比较电路的输出端接增益调整电路的输入端，增益调整电路的输出端接跟随积分电路的输入端，跟随积分电路的输出端接伺服驱动器的输入端。

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