上海新时达电气股份有限公司

产品中心行业案例新闻快讯

玻璃扫边机行业
新时达iK3总线伺服的在玻璃扫边控制方案中的应用
来源: 时间:2021-07-07

摘要:玻璃扫边机一般适用于玻璃、蓝宝石等非金属硬脆性材料制作的薄片零件的多面成型抛光,系统通过PLC控制系统精确控制多台伺服驱动,完成多轴联动运行,实现对薄片周边进行抛光打磨,近年来,国产伺服驱动以其高精度、高响应速度等优点被越来越多的应用到工业控制领域。本文主要介绍新时达iK3总线伺服的在玻璃扫边控制方案中的应用。新时达iK3总线型伺服高精度、高速度、高性能的特点获得了客户的认同。

关键字:玻璃扫边机;PLC;新时达Ik3伺服驱动;抛光打磨

0    前言

玻璃扫边机是一种对玻璃工件的精加工过程,一般利用毛刷、磨粉等对工件表面进行打磨,使之获得较好的表面光滑度,常被使用在手机钢化膜等设备的加工,一般由伺服电机通过丝杆等带动打磨设备运行,由于通常在工件表面的形状的复杂性,对伺服驱动的精度以及高响应性的要求比较高。

1    玻璃扫边机主要结构介绍


1-1玻璃扫边机

(1)

1-2玻璃扫边机结构

(2)

1-3玻璃扫边机结构

(3)

玻璃扫边机结构图

玻璃扫边机如上图所示,其中(2)、(3)是其内部结构,系统中间上下夹具用于固定打磨工件,多个薄片玻璃被堆叠后固定在该夹具上,通过伺服电机主轴可以进行旋转任意角度,同时通过液压实现固定夹具的上下移动;图中两个黑色的滚筒上套上了毛刷,用于玻璃打磨,使用时有两个电机负责这两个滚动的轴向旋转,以产生打磨的力矩,同时有两个伺服电机负责两个滚筒的轴向进给,上图的白色的管状是在打磨过程中用来给玻璃施加水分,一般的在柜子的外面加上一个水泵,用于抽水,同时,柜子地侧有污水排放系统。

2     Ik3总线伺服驱动器介绍

新时达Ik3系列驱动是一款高性价比的总线型伺服驱动、支持EtherCAT和CANOpen两种总线通讯方式,同步精度高, 同时具有上位机软件控制以及模拟量输入控制功能,丰富的IO输入输出、方便灵活的LED显示及按键控制、232通讯等功能,并内部集成探针锁存、振动抑制、滤波器、惯量辨识等高级控制算法。

3    应用方案介绍

3.1 电气系统组成

2-1电气系统组成

(1)

2-2电气系统组成

(2)

2-3电气系统组成

(3)

系统电气系统实物图

电气系统主要由上图所示的用户界面显示屏、系统后方的PLC总线型控制器、伺服驱动器以及位于设备顶端的伺服电机等组成。

3电气系统示意图

图3系统电气系统示意图

如图3所示,人机界面通过接收用户的控制指令,将数据和指令传输给PLC控制系统、控制器负责调度各个伺服驱动设备完成对电机的控制,系统的主要电气接线图如4所示:

4电气系统接线图

图4系统接线图

输入三相380伏电RST、通过断路器之后连接变压器,将输入电压转换为三相220伏,提供伺服驱动的动力线输入,同时在三相的S相和T相引入两路220伏电,经过滤波器后用于给伺服驱动提供控制电输入。

3.2 系统工艺描述

5系统工艺流程

图5 系统工艺流程图

根据玻璃尺寸的大小合理的选择加工的时间、设定旋转轴的转动速度,同时将正片玻璃分成对称的几十个细节区域,根据不同区域的打磨效果调整对应区域的打磨线速度,打磨时,左右选择轴以一个固定的转速进行旋转,装有玻璃的主轴也会进行慢速的转动,在运行过程中实现恒扭矩控制,左右进给轴会根据玻璃不同方位对电机轴的扭矩大小来完成实时的进刀和退刀动作,从而保证左右电机轴的扭力恒定。打磨结束后,会随机在每一模产品中挑出指定数量的玻璃分析效果。

3.3 伺服系统配置

本案例使用众为兴EtherCAT总线型通用控制器,伺服系统配置清单如表1所示。

6表1

表1 伺服系统配置

3.4调试步骤及参数

系统的调试主要包括以下几个方面:

首先、伺服驱动调试,为了使系统能够达到十分良好的加工效果,伺服驱动的参数调节十分重要,根据系统不同的工艺以及负载的大小合理的调节PID参数,对于同一套电机和驱动来说,调节完成之后可以无需更改。

其次、控制器程序调试,控制器主要是针对系统的工艺作出合理化的调整,同样的加工效果可以有多种不同的实现方式,不同的实现方式对加工的效果以及各个设备之间的性能发挥有着十分重要的作用。

最后、客户应用参数调节,前两个调试都是又厂家调试完成,对于终端客户,只需调节应用参数即可,如上图的人机界面,用户需要根据实际玻璃的大小调节尺寸,同时修改对应尺寸下的不同段位的加工速度以及总加工时间即可。


4    方案总结

新时达Ik3系列伺服驱动器以其较高的性价比、高响应性、高精度以及易用性等优点被广泛应用于通用的工业控制场合,在玻璃扫边、锂电卷绕等领域都得到了良好的应用效果和一致的用户好评。