摘要：本文介紹了利用臺達(dá)DOP-A57CSTD觸摸屏（HMI）、DVP32EH00T2可編程控制器（PLC）與ASD-B系列交流伺服，實(shí)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(shí)，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(jì)效益和社會(huì)效益。
關(guān)鍵詞：自動(dòng)開袋機(jī) 工業(yè)縫紉機(jī) 人機(jī)界面 PLC 伺服馬達(dá)

1 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(jī)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(dòng)開袋的設(shè)備也就應(yīng)運(yùn)而生。在人工成本日益上漲的今天，為企業(yè)進(jìn)一步發(fā)展增強(qiáng)了競爭力。圖1為自動(dòng)開袋機(jī)實(shí)物圖。

圖1 自動(dòng)開袋實(shí)物圖

2 開袋機(jī)介紹

該機(jī)型機(jī)頭由專用伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，以固定速度高速針縫。應(yīng)用臺達(dá)高性能EH2系列可編程控制器，通過高速脈沖控制臺達(dá)ASD-B系列伺服馬達(dá)以不同速度拖動(dòng)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(shí)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(dòng)開袋機(jī)的中心刀線和角刀線及密縫長度之間的關(guān)系

1），機(jī)頭：工業(yè)縫紉機(jī)，專用伺服馬達(dá)控制，額定轉(zhuǎn)速2000RPM，具自動(dòng)定針功能；
2），左右大壓腳：將布料壓于臺面，由伺服馬達(dá)拖動(dòng)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(yùn)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(dòng)角刀，動(dòng)角刀由伺服拖動(dòng)，保證開角位置；
6），中心刀：分固定中心刀和動(dòng)中心刀，動(dòng)中心刀由伺服拖動(dòng)，保證開袋長度；
7），卸料架：成型袋蓋自動(dòng)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(jì)：啟動(dòng)，停止右腳單腳控制；

3 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：

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(dòng)開袋機(jī)控制系統(tǒng)采用臺達(dá)人機(jī)界面作為主站監(jiān)控設(shè)備，利用人機(jī)界面DOP-B05S100的RS232通訊口。PLC主機(jī)DVP32EH00T2采用RS232通訊口與HMI設(shè)備連接，同時(shí)利用RS485通訊口與伺服驅(qū)動(dòng)器ASD-B0421-A相連，伺服驅(qū)動(dòng)器經(jīng)由U、V、W端口控制伺服馬達(dá)ECMA-30604ES，進(jìn)而控制開袋機(jī)進(jìn)行相應(yīng)工藝操作。人機(jī)界面設(shè)定電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速，讀取電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速。

4 系統(tǒng)控制流程及上位機(jī)操作畫面：

原點(diǎn)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(dòng)－>伺服送布－>激光電眼感應(yīng)－>縫紉機(jī)頭啟動(dòng)－>前密縫開始－>動(dòng)角刀移動(dòng)－>前密縫長度到達(dá)－>動(dòng)中心刀移動(dòng)－>線縫開始－>激光電眼脫離－>動(dòng)中心刀移動(dòng)停止－>后密縫開始－>后密縫長度到達(dá)－>縫紉機(jī)頭停止－>動(dòng)角刀移動(dòng)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(dòng)周期循環(huán)。

其上位機(jī)操作畫面如圖4所示。

圖4 上位機(jī)操作畫面

5 調(diào)試注意事項(xiàng)：

本機(jī)臺機(jī)架結(jié)構(gòu)簡單，為了便于移動(dòng)，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(dòng)，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(gè)較高的水平，但是由于幾乎不允許出現(xiàn)任何的振動(dòng)，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(huì)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(gè)平衡點(diǎn)。

6 結(jié)束語

本系統(tǒng)主要控制組件全部采用臺達(dá)機(jī)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(dòng)化程度和控制精度，充分體現(xiàn)了臺達(dá)機(jī)電產(chǎn)品高性能和高性價(jià)比的特點(diǎn)，為客戶贏得可觀的經(jīng)濟(jì)效益。