臺達機電產品在自動開袋機上成功應用

Application of Delta Electromechanical Products in the Automatic Opening Bag Machine 

臺達產品應用工程師  陳會平

【摘要】本文介紹了利用臺達DOP-A57CSTD觸摸屏（HMI）、DVP32EH00T2可編程控制器（PLC）與ASD-B系列交流伺服，實現對西服口袋縫紉的精確控制，使操作更加方便、定位更加準確的同時，大大提高了生產效率和產品質量，為企業贏得更大的經濟效益和社會效益。

【關鍵詞】

自動開袋機 工業縫紉機 人機界面 PLC 伺服馬達

Abstract: This paper introduces how to realize the precision control of Western-style clothes’ sewing with Delta DOP-A57CSTD HMI、DVP32EH00T2 、PLC and ASD-B series AC servo. The system can improve the production efficiency and product quality greatly , it also can gain more economy benefit and society benefit for customers.

Key words: Automatic Opening Bag Machine、Industry sewing machine、 HMI、 PLC、 Servo Moto

1 前言

      隨著人們生活水平的不斷提高，對服裝質量，縫紉工藝要求也越來越高；而傳統縫紉機制造業長期的過度競爭，盈利能力大大下降；而以前開袋還停在手工階段，生產效率低，質量不穩定；因此應客戶需求和企業發展的需要，主要用于高檔西服自動開袋的設備也就應運而生。在人工成本日益上漲的今天，為企業進一步發展增強了競爭力。圖1為自動開袋機實物圖。

圖1 自動開袋實物圖

2  開袋機介紹

      該機型機頭由專用伺服馬達驅動，以固定速度高速針縫。應用臺達高性能EH2系列可編程控制器，通過高速脈沖控制臺達ASD-B系列伺服馬達以不同速度拖動大壓腳送布，從而完成“密縫－線縫－密縫”、角刀、中心刀精確定位，再配合友好的操作界面及配方功能實現了袋蓋、定長、循環不同工藝要求。相應關系如圖2所示。

圖2 自動開袋機的中心刀線和角刀線及密縫長度之間的關系

     1），機頭：工業縫紉機，專用伺服馬達控制，額定轉速2000RPM，具自動定針功能；

2），左右大壓腳：將布料壓于臺面，由伺服馬達拖動連續送布。并可防止布料縫縮，起皺；

3），左右袋蓋壓腳：將袋蓋壓緊，跟隨大壓腳運行；防止袋蓋縫縮，起皺；

4），上下剪線：剪斷上下線頭；

5），角刀：分固定角刀和動角刀，動角刀由伺服拖動，保證開角位置；

6），中心刀：分固定中心刀和動中心刀，動中心刀由伺服拖動，保證開袋長度；

7），卸料架：成型袋蓋自動卸料；

8），十字激光燈：布料縫制基準定位；

9），激光電眼：袋蓋感測；

10），夾線：保持線張緊及斷線檢測；

11），腳踏開關：駕車式設計：啟動，停止右腳單腳控制；

3  控制系統： 

3.1 設備配置

設備的電氣規格如表1所示：

表1 系統設備配置表

3.2 系統框圖

系統框圖如圖3所示：

圖3 控制系統框圖

      自動開袋機控制系統采用臺達人機界面作為主站監控設備，利用人機界面DOP-B05S100的RS232通訊口。PLC主機DVP32EH00T2采用RS232通訊口與HMI設備連接，同時利用RS485通訊口與伺服驅動器ASD-B0421-A相連，伺服驅動器經由U、V、W端口控制伺服馬達ECMA-30604ES，進而控制開袋機進行相應工藝操作。人機界面設定電機目標轉速，讀取電機實際轉速。

4  系統控制流程及上位機操作畫面：

       原點回歸前位－>左右大壓腳壓合－>貼邊蓋壓腳壓合－>左右袋蓋壓腳壓合－>啟動－>伺服送布－>激光電眼感應－>縫紉機頭啟動－>前密縫開始－>動角刀移動－>前密縫長度到達－>動中心刀移動－>線縫開始－>激光電眼脫離－>動中心刀移動停止－>后密縫開始－>后密縫長度到達－>縫紉機頭停止－>動角刀移動停止－>角刀上升開角線－>角刀下降－>伺服送布到后位－>松開左右袋蓋壓腳－>松開貼邊蓋壓腳－>松開左右大壓腳－>卸料；然后按啟動周期循環。

其上位機操作畫面如圖4所示。

圖4 上位機操作畫面

5  調試注意事項：

      本機臺機架結構簡單，為了便于移動，采用帶剎車腳輪支撐，剛性明顯不足。而且在正常工作中，由于左右大壓腳、角刀、中心刀汽缸相繼壓合松開，使得負載慣量周期波動，增加了伺服的控制難度。為了保證送布過程中速度平穩、線縫針距均勻，伺服控制器的增益必須維持在一個較高的水平，但是由于幾乎不允許出現任何的振動，伺服控制系統的增益又不能夠過大，否則在密縫－線縫－密縫過程中將會出現明顯“跳針”，所以必須在較高的速度、位置響應和平穩的速度控制之間尋找一個平衡點。

6 結束語

      本系統主要控制組件全部采用臺達機電產品，一體化的整合方案，既降低了設備的制造成本，也大大提高了系統自動化程度和控制精度，充分體現了臺達機電產品高性能和高性價比的特點，為客戶贏得可觀的經濟效益。

【參考文獻】

[1] 臺達DVP-PLC應用技術手冊，臺達內部資料  2007

[2] 臺達DOP人機界面應用技術手冊，臺達內部資料  2007

[3] 變頻器在工業中的選擇與應用 劉繼黨等 科技信息    2009年第23期