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英威腾伺服系统在电池设备制造机上的应用

发布时间:2017-12-20点击量:

关键字:伺服系统、电池制造设备、高温环境
1、引言:
随着工业控制技术的发展,及人工成本的不断增加,由全自动化生产线所带来的生产成本的降低及生产效率品质的提高,极大的增强了企业的竞争力,自动化技术在越来越多的工厂得到广泛的应用,本文以英威腾DB100系列通用伺服在自动电池热压机上的应用做一个阐述。

2、设备简介

三、设备组成介绍
1.上料夹具(12个电池手动放置)
2.热压装置(13个热压块,压力检测装置,压力显示器,压力调节装置)
3.冷压装置(同上)
4.电池上下料夹具(用于冷热压装置间的自动取放每次取放12个电池)
5.下料过渡夹具
6.下料取放机械手
7.电池摆放位置翻转装置
8.出料输送带
9.真空取放机械手(从输送带到电池收集装置)
10.电池自动收集装置
11.触摸屏、PLC、按钮等电气原件
四、工作效率
1.生产效率:5~6PPM(每次放置12个工件)
2.热压温度:室温·100度.控制精度<3度
3.热压压力:200kgf--1000kgf
4.冷压压力:10kgf--50kgf
5.冷压保证每个电池单独受压,消除电池厚度不均匀的影响。


图1:控制流程图

五、电气控制方式介绍
整个系统的控制器采用的是PLC作为主体控制器,控制伺服移栽机构的传动,压力执行原件动作,接受温度及压力传感器信号。温度控制单元独立控制,压力控制单元独立控制。

三:伺服的调试要点
在自动热压机上伺服作为主要的工艺流程执行机构,根据其机械结构需做合适的型号选择以满足其工艺要求!
Z轴(平移取放机械手垂直部分)型号:SV-DB100-0R4-2带永磁式电磁制动器
X轴(平移轴)型号:SV-DB100-0R7-2
Y轴(横行取放机械手)SV-DB100-0R4-2
取放机械手机械传动机构均为丝杆结构,其中X轴的丝杆的行程较长可能因为重力的原因造成轻微弯曲,Z轴由于是提升需垂直安装需选配刹车电机。
由于其设备的工业环境,电机需满足以下几个要求,在高热环境长时间连续工作下电机本体温升不能超过30度,电机防护等级达到IP65(有腐蚀性粉尘)。


图2:电气控制简图

参数设置:
X轴:
Pa01=0 (设定伺服工作模式为位置模式)
Pa04=5 (设定电子齿轮分子为5)
Pa05=1 (设定电子齿轮分母为1) (电机每转为2000个脉冲)
Pb04=3000 (第一位置环增益)
Pb05=4000 (第一速度环增益)
Pb24=1  (共振监视有效)
Pb25=855  (当前共振频率)
Pb20=830 (设定当前陷波频率)
Y轴:
Pa01=0
Pa04=4
Pa05=1
Pb04=3000
Pb05=3600
Z轴:
Pa01=0
Pa04=4
Pa05=1
Pb04=2800
Pb05=4000
Pb20=1100
Pb21=15
Pb24=1
Pb25=1150

先进行调试:Z、Y、X轴伺服电机定长测试,设定电机运动比例,然后进行往复运动测试,如果定位和速度精度达到要求,则调试完毕;如果未达到要求,则增大速度环路增益和位置环路增益,此时如果出现电机停止时过冲或抖动,或者电机有响声,那么说明环路控制参数调的有些过强,再适当的减小比例或加大积分时间常数,直到位置和速度精度都达到要求,则说明位置环和速度环的比例和积分时间常数值为合适值。
六、保护功能
英威腾SV-DB100系列伺服拥有以下保护功能保障伺服工作在非正常情况下及时的反馈信号给上位控制系统,及时停机保护避免造成生产损失。
主要有以下几种功能
过流保护、过压保护、过载保护、过热保护、编码器故障保护、欠压保护、超速保护、位置超差保护等
七、注意事项
为了保证伺服驱动器能够可靠、稳定、正确的运行,现结合我司伺服的应用经验,总结了几条伺服应用的注意事项:
1.正确的接线:我司伺服标配编码器线和电机线,不过接线时一定要正确连接伺服驱动器与控制器之间的信号线,否则伺服不会正常运行
2.正确的设置伺服控制模式:由于每种机器应用都有所不同,所以正确的设置伺服控制模式是保证伺服正确运行的前提。
3.正确的设置电子齿轮比:请按照控制程序所设定的电子齿轮比设置伺服,另外我司伺服不要在伺服使能的情况下设置电子齿轮比。
确保电机良好的接地,驱动器与设备机壳连接。一方面避免干扰,另一方面避免
漏电。
4.信号线尽量选择屏蔽双绞线,屏蔽层一般接到端子外壳
5.注意变频器干扰问题,避免编码器信号和控制信号受到干扰,编码器线、信号线不要与电机线、电源线绑扎在一起或者通过一个线槽, 尽量保持一定的距离
八、总结
通过上述过程,英威腾的伺服产品成功应用在了电池热压生产线上,有了功能完善性能可靠伺服产品的有力支持,客户生产设备的效率极大的提高。以伺服产品作为传动的移栽机械手应用也越来越广泛。