專利名稱：卷煙包裝機(jī)拉線筒預(yù)松卷永磁交流伺服傳動系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種巻煙包裝機(jī)拉線筒預(yù)松巻永磁交流伺服傳動系統(tǒng)。 背聚技術(shù)
現(xiàn)有巻煙包裝機(jī)的拉線筒預(yù)松巻傳動系統(tǒng)普遍采用直流伺服傳動系統(tǒng)，
其接口控制板由控制和驅(qū)動兩個板結(jié)合而成，控制部分是以功能有限的GAL 器件20V8為核心的電路。由于GAL芯片功能有限，因而使電路復(fù)雜、元件繁 多，導(dǎo)致電路可靠性低、故障率高；驅(qū)動部分只能采用直流電機(jī)的專用電路 "H橋電路"，由于該電路是功率驅(qū)動，所以發(fā)熱很大，溫度過高使得控制電 路工作不穩(wěn)定，也加速了器件的老化速度，所以使用壽命短。此板由于電路 復(fù)雜，故障排査困難，有故障只能更換。此外，由于直流電機(jī)系統(tǒng)本身存在 的缺陷，即使是新?lián)Q的配件也要花費(fèi)大量的時間去維護(hù)(如碳刷的定期更換)。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型解決的技術(shù)問題設(shè)計(jì)一種巻煙包裝機(jī)拉線筒預(yù)松巻永磁交 流伺服傳動系統(tǒng)，通過一個控制板控制伺服驅(qū)動器，通過伺服驅(qū)動器控制永 磁交流伺服電機(jī)?？刂瓢咫娐方Y(jié)構(gòu)簡單、元件少、發(fā)熱量小、可靠性高、故 障率低、使用壽命長。永磁交流伺服電機(jī)采用模擬信號控制運(yùn)動、停止，控 制精確且運(yùn)動、停止過渡平滑，大大提高了拉線筒預(yù)松巻電機(jī)的運(yùn)動精度， 使拉線不易拉斷。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案 一種巻煙包裝機(jī)拉線筒預(yù)松巻永磁交流伺 服傳動系統(tǒng)，由永磁交流伺服電機(jī)、控制板及伺服驅(qū)動器組成，永磁交流伺 服電機(jī)通過控制線與伺服驅(qū)動器連接，伺服驅(qū)動器通過控制線與控制板連接。 所述控制板上設(shè)置有隔離電路、頻壓轉(zhuǎn)換電路、基準(zhǔn)調(diào)整電路、比較電 路、增益調(diào)整電路及跟隨積分電路，隔離電路的輸入端接上位機(jī)的信號端， 輸出端接頻壓轉(zhuǎn)換電路的輸入端，頻壓轉(zhuǎn)換電路的輸出端接基準(zhǔn)調(diào)整電路的 輸入端，基準(zhǔn)調(diào)整電路的輸出端接比較電路的輸入端，比較電路的輸出端接 增益調(diào)整電路的輸入端，增益調(diào)整電路的輸出端接跟隨積分電路的輸入端， 跟隨積分電路的輸出端接伺服驅(qū)動器的輸入端。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的優(yōu)點(diǎn)和效果1、 本實(shí)用新型通過一個控制板控制伺服驅(qū)動器，通過伺服驅(qū)動器控制永 磁交流伺服電機(jī)，且具有自保護(hù)功能，可數(shù)倍的延長電機(jī)及其控制系統(tǒng)的使 用壽命，降低生產(chǎn)成本。此外永磁交流伺服電機(jī)具有免維護(hù)的特點(diǎn)，可最大 程度的減少對電機(jī)維護(hù)工作量，提高生產(chǎn)效率。
2、 本實(shí)用新型控制板電路結(jié)構(gòu)簡單、元件少、發(fā)熱量小、可靠性高、故 障率低、使用壽命長。
3、 本實(shí)用新型采用模擬信號控制永磁交流伺服電機(jī)的運(yùn)動及停止，不但 控制精確，且運(yùn)動區(qū)間可調(diào)范圍大，運(yùn)動、停止過渡平滑，大大提高了拉線 筒預(yù)松巻電機(jī)的運(yùn)動精度，使拉線不易拉斷，可靠性高，易維護(hù)。


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)方框圖，圖2為正反轉(zhuǎn)控制電路原理圖， 圖3為伺服停止控制電路原理圖，圖4為狀態(tài)指示電路原理圖， 圖5為故障指示控制電路原理圖，圖6為信號處理電路原理圖。
具體實(shí)施方式

結(jié)合附圖1、 2、 3、 4、 5、 6、描述本實(shí)用新型的一種實(shí)施例。 一種巻煙包裝機(jī)拉線筒預(yù)松巻永磁交流伺服傳動系統(tǒng)，由永磁交流伺服 電機(jī)、控制板及伺服驅(qū)動器組成，永磁交流伺服電機(jī)通過控制線與伺服驅(qū)動 器連接，伺服驅(qū)動器通過控制線與控制板連接?？刂瓢迳显O(shè)置有隔離電路、 頻壓轉(zhuǎn)換電路、基準(zhǔn)調(diào)整電路、比較電路、增益調(diào)整電路及跟隨積分電路， 隔離電路的輸入端接上位機(jī)的信號端，輸出端接頻壓轉(zhuǎn)換電路的輸入端，頻 壓轉(zhuǎn)換電路的輸出端接基準(zhǔn)調(diào)整電路的輸入端，基準(zhǔn)調(diào)整電路的輸出端接比 較電路的輸入端，比較電路的輸出端接增益調(diào)整電路的輸入端，增益調(diào)整電 路的輸出端接跟隨積分電路的輸入端，跟隨積分電路的輸出端接伺服驅(qū)動器 的輸入端。
工作原理本系統(tǒng)工作在速度控制模式，上位機(jī)(巻煙包裝機(jī)的主控PLC) 送來的速度控制脈沖經(jīng)控制板轉(zhuǎn)換為模擬電壓，該電壓送至伺服驅(qū)動器作為 速度命令電壓，控制永磁交流伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動，伺服接口板上有四個LED用于指 示系統(tǒng)狀態(tài)， 一個基準(zhǔn)電位器用于微調(diào)伺服系統(tǒng)基準(zhǔn)偏移。本系統(tǒng)具備自診斷 功能，系統(tǒng)自診斷正常時，STB燈亮，此時系統(tǒng)向上位機(jī)送出伺服系統(tǒng)正常信 號(DOK高電平)?？刂七^程控制板的主要功能是頻壓轉(zhuǎn)換，同時還具有系統(tǒng)狀態(tài)指示， 上位機(jī)通信，上位機(jī)、伺服驅(qū)動器接口等功能。控制板上設(shè)有兩個連接端子 XI、 X2， Xl與巻煙包裝機(jī)連接，X2與伺服驅(qū)動器連接。Xl有三組插針，例如 Xl-a30表示XI的a排第30腳；X2-2表示X2的第2腳。
1、 正反轉(zhuǎn)控制巻煙包裝機(jī)一上電，XI-a30得電24伏，如果要正轉(zhuǎn)， 巻煙包裝機(jī)就給X1-a29端低電平，則U2B導(dǎo)通，X2-10端接地，X2-10與驅(qū) 動器相連，此端接地伺服驅(qū)動器就控制電機(jī)正轉(zhuǎn)；同理，Xl-a27端得低電平， 電機(jī)就反轉(zhuǎn)。
2、 停止控制XI-a10接地，巻煙包裝機(jī)停止時XI-a22得電24伏，Ul 導(dǎo)通X2-7接地，伺服驅(qū)動器控制電機(jī)停止，同時伺服驅(qū)動器給X2-12低電平， D5黃燈亮，表示伺服正常停機(jī)。
3、 故障指示控制當(dāng)系統(tǒng)檢測到故障時，ALM-就接收不到ALM+發(fā)出的高 電平，U3A不導(dǎo)通，則D4-1、 D4-2不能短接，狀態(tài)指示部分的D4紅燈亮，表 示有故障；U3B不導(dǎo)通，則從XI-a26端來的DOK+信號不能通過XI-a25的DOK-端返給巻煙包裝機(jī)，檢測拉線系統(tǒng)有故障，停機(jī)。當(dāng)整個系統(tǒng)正常時，驅(qū)動 器就給狀態(tài)指示部分的X2-20—個低電平信號，RDY+—D3燈亮，表示伺服準(zhǔn) 備好。
4、 信號處理巻煙包裝機(jī)上電后上位機(jī)給Xl-al4、 XI-a12端送來幅度 為24V、占空比為1: 1基以2K的方波信號，隨著機(jī)器速度的變化，這個方 波信號會在2K---3K之間變化。輸入的方波信號經(jīng)DZ1穩(wěn)壓、送給U4隔離后 送給U5，進(jìn)行頻壓轉(zhuǎn)換， 一定頻率的方波經(jīng)轉(zhuǎn)換后的電壓大小可以通過P2進(jìn) 行微調(diào)，轉(zhuǎn)換后的電壓經(jīng)U6B比較后送給U6A放大，放大的倍數(shù)通過Pl調(diào)整， U7A為保護(hù)電路，放大后的電壓送給U8跟隨、積分處理，以增大帶負(fù)載能力， 然后通過X2-17送給伺服驅(qū)動器，對永磁交流伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制。當(dāng) 電機(jī)轉(zhuǎn)速太慢時會拉緊拉線，拉線拉緊會促使機(jī)器上的模擬傳感器增加方波 的頻率，對機(jī)器所給頻率進(jìn)行補(bǔ)償，微調(diào)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。相反當(dāng)電機(jī)太快時， 補(bǔ)償頻率會降低，使電機(jī)轉(zhuǎn)速降低。最終，電機(jī)的轉(zhuǎn)速和拉線的松勁會達(dá)到 一個平衡，保證巻煙包裝機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
權(quán)利要求1、一種卷煙包裝機(jī)拉線筒預(yù)松卷永磁交流伺服傳動系統(tǒng)，其特征是所述系統(tǒng)由永磁交流司服電機(jī)、控制板及司服驅(qū)動器組成，永磁交流司服電機(jī)通過控制線與司服驅(qū)動器連接，司服驅(qū)動器通過控制線與控制板連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的巻煙包裝機(jī)拉線筒預(yù)松巻永磁交流伺服傳動系 統(tǒng)，其特征是所述控制板上設(shè)置有隔離電路、頻壓轉(zhuǎn)換電路、基準(zhǔn)調(diào)整電 路、比較電路、增益調(diào)整電路及跟隨積分電路，隔離電路的輸入端接上位機(jī) 的信號端，輸出端接頻壓轉(zhuǎn)換電路的輸入端，頻壓轉(zhuǎn)換電路的輸出端接基準(zhǔn) 調(diào)整電路的輸入端，基準(zhǔn)調(diào)整電路的輸出端接比較電路的輸入端，比較電路 的輸出端接增益調(diào)整電路的輸入端，增益調(diào)整電路的輸出端接跟隨積分電路 的輸入端，跟隨積分電路的輸出端接伺服驅(qū)動器的輸入端。
專利摘要一種卷煙包裝機(jī)拉線筒預(yù)松卷永磁交流伺服傳動系統(tǒng)，由永磁交流伺服電機(jī)、控制板及伺服驅(qū)動器組成，永磁交流伺服電機(jī)通過控制線與伺服驅(qū)動器連接，伺服驅(qū)動器通過控制線與控制板連接。本實(shí)用新型通過一個控制板控制伺服驅(qū)動器，通過伺服驅(qū)動器控制永磁交流伺服電機(jī)?？刂瓢咫娐方Y(jié)構(gòu)簡單、元件少、發(fā)熱量小、可靠性高、故障率低、使用壽命長。永磁交流伺服電機(jī)采用模擬信號控制運(yùn)動、停止，控制精確且運(yùn)動、停止過渡平滑，大大提高了拉線筒預(yù)松卷電機(jī)的運(yùn)動精度，使拉線不易拉斷。
文檔編號B65B61/18GK201136605SQ200720126498
公開日2008年10月22日 申請日期2007年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月10日
發(fā)明者龐永岐, 郭篤學(xué) 申請人:寶雞市元泰電子工程有限公司