摘要：一次性餐（cān）盒成型（xíng）機是一種熱成（chéng）型機（jī）組，它集真空（kōng）成型、模壓成型、綜合成型（xíng）、衝裁為一（yī）身，用來加工熱成型塑料片材。本文介紹了四方（fāng）CA500係列重載型伺服（fú）驅動器與CM500永磁同步（bù）電機應（yīng）用在一次性餐（cān）盒成型（xíng）機上，伺（sì）服係統（tǒng）控製工作（zuò）台行程，提高成型（xíng）機械定位精度，降低不良品率。

      一、 工藝介紹

    一次性（xìng）餐盒成型機是一種（zhǒng）熱成型機組，它（tā）集（jí）真空成型（xíng）、模壓成型、綜合成型、衝（chōng）裁為一身（shēn），用來加工熱成（chéng）型塑料片材。可（kě）製（zhì）成各種包裝容器：一次性快餐盒、水產盤、超市盤、蛋糕（gāo）盤、 KT 板、方便麵碗、發泡盤等係列產品。

    工藝流程：如圖1所示，總體工藝流程分為：上（shàng）料——片材進（jìn）成型機——預熱——加熱——成型（xíng）——衝裁（cái）——落料——成（chéng）品——包裝——邊角料收卷。

     成型機的一個工作循（xún）環包括如下動作：

（1） 上料（liào）、片材進成型（xíng）機：將發泡片材牽引至片材成型（xíng）機的內部，用光電開（kāi）關（guān）控製上料長度（dù）；

（2） 預熱（rè）、加熱：將發泡片材用陶瓷（cí）輻射（shè）瓦進行預熱加熱，智能溫控表控製溫度，使（shǐ）其具有可塑性；

（3） 成型：液壓單獨控製上下（xià）模，真（zhēn）空、壓空、模壓綜（zōng）合成型；

（4） 衝裁：液壓自動控製衝裁，將成型後（hòu）的（de）製品裁剪為成（chéng）品；

（5） 落料（liào）、成品、包裝：將（jiāng）衝裁後的成品進行包裝；

（6） 邊角料收卷：將衝裁（cái）後（hòu）的剩餘邊角料收卷回收，進入廢料破碎造（zào）粒（lì）機重（chóng）複利用。

     二、 方案介紹

    1、工藝要求：

    為了保證一次性餐盒在（zài）成型之（zhī）後進入衝裁階段（duàn）的準確性（xìng），並盡可能的提（tí）高生產效率（lǜ），成型機有以下（xià）的一些工（gōng）藝要求：

（1）傳輸過程需要快速加減速，加減速小於0.5S；

（2）一次（cì）性餐盒到達（dá）衝（chōng）裁位置時的定位速度要快（kuài），定位時間小於1秒；

（3）為保證（zhèng）衝裁的精度，定位精度要求高，位置（zhì）精度（dù）小（xiǎo）於1mm；

（4）定位完成後有信號輸出，與PLC配合完成後續動作。

      2、 伺（sì）服控製係統

    針對成型機的工藝要求，采用四方CA500伺服驅動器與（yǔ）CM500同步電機為驅動（dòng）平台（tái），設計了如下的應（yīng）用方案：

     伺服驅動器：四方CA500重載型伺服驅動器；

     伺服電機：四方CM500永磁同步電機；

     其他配件：旋變卡，IO擴展卡，編（biān）碼器屏蔽線（9pin）。

（1）CA500伺服驅動器的加減速時間（jiān）最小可達到0.1s，完全可以滿足餐盒成（chéng）型機在傳輸過程中對加減速的要（yào）求；

（2）CA500內置（zhì）伺服控製功能，其內置兩（liǎng）段PID參數，並可根據位置偏差選擇不同的PID參數執行，並且具（jù）有優異（yì）的伺服電機控製算法，可以（yǐ）發揮伺服電（diàn）機（jī）的快速（sù）響應特性，保證了在衝裁時的定位（wèi）響應速（sù）度；

（3）CA500的伺（sì）服定位功能采用外部高速脈衝的方式控製，根據實際（jì）機械所需的位移量以及所對應的脈衝個（gè）數，換算電子齒輪比，達到極高的定位精度；

（4）利用CA500內部的多功能端子輸出功能，當定位完成後輸出一個信號給PLC，通知PLC定位已經完成從（cóng）而進行下一步動作。

圖2所示為應用方案框（kuàng）圖：

     3、四方伺服控製係統特點

（1）CA500伺服（fú）驅動器基於大裕量硬件平台設計，可120%重載長期運行，過載能力強（qiáng）；

（2）CA500驅（qū）動器可選（xuǎn）擇兩種定位信號給定方式，可用高速脈（mò）衝給定和模擬量給定；

（3）CA500全係列內置製動單元，用戶可按（àn）需配置製動電（diàn）阻實現快速製動效果；

（4）靈活強大的可擴展平台，通過搭配旋變卡、IO擴（kuò）展卡（kǎ），滿足各類不同的工藝現場要求；

（5）優異的伺服電機（jī）控製算法，不僅可（kě）以驅（qū）動行業通用的同（tóng）步電機，更是針對（duì）CM500同（tóng）步（bù）電機進行算法優（yōu）化，充分發揮配套使用的伺服係統的快速（sù）響應特性和穩定性；

（6）根據位置偏差選擇的雙（shuāng）PID控製，實現（xiàn）高精度高響應的位置控製。

     三、 調試和（hé）說明

1、調試接線圖

     2、設置（zhì）伺服控製定（dìng）位功能

（1）將伺服控製功（gōng）能Fb.2.23伺服控製（zhì）功能設置為0001始終有效（xiào）。

（2）選擇位置脈衝計數複位端子、伺服（fú）指令脈衝數值清零端子（功能號分別為66、77），例（lì）如選擇端（duān）子為DI1、DI2，那麽F3.0.00=66、F3.0.01=77。

（3）設置PG測速軸每轉推進的距離（lí）Fb.2.22，本參（cān）數的作用是將累計位移在d1.2.20中顯示，並不參加（jiā）實際的控（kòng）製運算（suàn）。

（4）設置伺服控製位置設定源Fb.2.24，設置為1即位置由（yóu）高速脈衝（chōng）控製，設置為3即（jí）位置由模擬量控（kòng）製，可根據（jù）實際需要選擇，這（zhè）裏設置為1。

（5）設置電子齒輪比Fb.2.27、Fb.2.28。電子齒（chǐ）輪比是把實際的每脈衝位移（yí）量與人為確定的每脈衝位移量對應起來（lái）。

      3、參（cān）數（shù）設定

（1）通用功能調試：

    （2）伺服定位功能調試：

     4、調試運行

     以脈衝輸入為位置源（yuán）模式運行

        運行前需要閉合（hé）一次DI1端子進行位置脈衝累計計數（D1.2.19、D1.2.18）清零。按（àn）FWD啟動伺服驅動器，電機將根據DI9端子接收到的脈衝個數來確定電機（jī）運行距離，根據脈衝的頻（pín）率與Fb.2.34的轉速限製共同決定電機的運行速度，DI9端子接收的脈衝源是可以累計保存的，可以通（tōng）過閉（bì）合一次DI4端子清（qīng）除累積脈衝數。

      5、注（zhù）意

（1）位置增益選擇方式，當按位置偏差選擇增益（Fb.2.31=3）時，位置偏差小（xiǎo）於設定的脈衝數值（Fb.2.32）時，位置增益1（Fb.2.21）有效。否則（zé）位置增益2（Fb.2.30）有效。

（2）位置增益大的時（shí）候可以提高響應性，過（guò）大會造成超調、震動及噪音。

（3）調整轉速閉環（huán）比例增益F8.1.21可以抑製電機震（zhèn）動。

（4）普通伺服模式的轉（zhuǎn）速限製方（fāng）式Fb.2.34設置為1頻（pín）率設定通道，即（jí）表示隻有當外部脈衝的頻率大於頻率設定通道的頻率（lǜ）時，電機轉速才受（shòu）頻率通（tōng）道控製，否則電機轉速受外（wài）部脈衝的（de）頻率控製。

（5）從轉速模式（shì）切換到伺服控製時需要停機重啟。

        四、 小結

        本文介紹了四方CA500重載型伺服驅動器與CM500永磁同步電機在一次性餐盒成型機上的應（yīng）用。改應用方案精度高，響應迅速，可以最大（dà）限度的保（bǎo）證生產餐盒的質量，降（jiàng）低不良品率，解決生產成本。