【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(xiàn)對西服口袋縫紉的精確控制，使操作更加方便、定位更加準(zhǔn)確的同時，大大提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，為企業(yè)贏得更大的經(jīng)濟效益和社會效益。
【關(guān)鍵詞】 自動開袋機 工業(yè)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
前言
隨著人們生活水平的不斷提高，對服裝質(zhì)量，縫紉工藝要求也越來越高；而傳統(tǒng)縫紉機制造業(yè)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(chǎn)效率低，質(zhì)量不穩(wěn)定；因此應(yīng)客戶需求和企業(yè)發(fā)展的需要，主要用于高檔西服自動開袋的設(shè)備也就應(yīng)運而生。在人工成本日益上漲的今天，為企業(yè)進一步發(fā)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(qū)動，以固定速度高速針縫。應(yīng)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(xiàn)了袋蓋、定長、循環(huán)不同工藝要求。相應(yīng)關(guān)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(guān)系
1），機頭：工業(yè)縫紉機，專用伺服馬達控制，額定轉(zhuǎn)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(xù)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(zhǔn)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(guān)：駕車式設(shè)計：啟動，停止右腳單腳控制；
控制系統(tǒng) ：
3.1 設(shè)備配置
設(shè)備的電氣規(guī)格如表1所示：
型 號
數(shù)量
規(guī) 格
DOP-B05S100
1
人機界面5.6寸，65535色真彩
DVP32EH00T2
1
可編程控制器，200KHz高速脈沖；
DVP08HN11R
1
數(shù)字量擴展模塊
ASD-B0421-A
1
B系列伺服驅(qū)動器，功率400w
ECMA-30604ES
1
B系列伺服馬達，功率400w
表1 系統(tǒng)設(shè)備配置表
3.2 系統(tǒng)框圖
系統(tǒng)框圖如圖3所示：
圖3 控制系統(tǒng)框圖
自動開袋機控制系統(tǒng)采用臺達人機界面作為主站監(jiān)控設(shè)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(shè)備連接，同時利用RS485通訊口與伺服驅(qū)動器ASD-B0421-A相連，伺服驅(qū)動器經(jīng)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(yīng)工藝操作。人機界面設(shè)定電機目標(biāo)轉(zhuǎn)速，讀取電機實際轉(zhuǎn)速。
系統(tǒng)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(yīng)－>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(huán)。
其上位機操作畫面如圖4所示。
圖4 上位機操作畫面
調(diào)試注意事項 ：
本機臺機架結(jié)構(gòu)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(fù)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(wěn)、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(xiàn)任何的振動，伺服控制系統(tǒng)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(xiàn)明顯“跳針”，所以必須在較高的速度、位置響應(yīng)和平穩(wěn)的速度控制之間尋找一個平衡點。
結(jié)束語
本系統(tǒng)主要控制組件全部采用臺達機電產(chǎn)品，一體化的整合方案，既降低了設(shè)備的制造成本，也大大提高了系統(tǒng)自動化程度和控制精度，充分體現(xiàn)了臺達機電產(chǎn)品高性能和高性價比的特點，為客戶贏得可觀的經(jīng)濟效益。
[1] 臺達DVP-PLC應(yīng)用技術(shù)手冊，臺達內(nèi)部資料 2007
[2] 臺達DOP人機界面應(yīng)用技術(shù)手冊，臺達內(nèi)部資料 2007
[3] 變頻器在工業(yè)中的選擇與應(yīng)用 劉繼黨等 科技信息 2009年第23期
