單層短周期貼面壓機(jī)是復(fù)合地板生產(chǎn)過(guò)程中在復(fù)合地板基板進(jìn)行面膜貼壓的關(guān)鍵設(shè)備,其作業(yè)對(duì)象是復(fù)合地板基板以及面膜。其作業(yè)過(guò)程包括:借助傳動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)復(fù)合地板基板與面膜材料的準(zhǔn)確輸送,以及借助專業(yè)模具進(jìn)行壓膜和印花。
一、復(fù)合地板貼面工藝流程
就傳動(dòng)系統(tǒng)而言,貼面壓機(jī)包括卸板車、裝板車和皮帶三部分。工作過(guò)程如圖1所示,并請(qǐng)參考所附的Flash動(dòng)畫(huà)。其工藝流程分為以下工作步驟:
1. 裝板車、卸板車以及皮帶均處于初始位置靜止不動(dòng)。此時(shí)將基板和所貼面膜放到皮帶上。
2. 卸板車向左運(yùn)動(dòng)靠近裝板車,停止后抓住基板和面膜。
3. 裝板車和卸板車同時(shí)向右運(yùn)動(dòng),確保卸板車運(yùn)動(dòng)速度高于裝板車速度,兩者之間的速度差通過(guò)皮帶的正向運(yùn)動(dòng)來(lái)補(bǔ)償。
4. 裝板車到達(dá)預(yù)定的位置極限,即反向向左運(yùn)動(dòng)。卸板車?yán)^續(xù)向右運(yùn)動(dòng)。
5. 裝板車回到初始位置,卸板車到達(dá)預(yù)定的位置,此時(shí)放下所夾持的基板與面膜,進(jìn)入下一個(gè)工序進(jìn)行壓膜與印花。
二、傳動(dòng)控制要求
整個(gè)過(guò)程中,卸板車與裝板車之間的速度差v1-v2必須通過(guò)皮帶的運(yùn)動(dòng)v3來(lái)補(bǔ)償,以確保基板/面膜與皮帶保持相對(duì)靜止,無(wú)拖滑現(xiàn)象。也就是說(shuō),基板與面膜向右的最終運(yùn)動(dòng)速度v2+v3必須與卸板車的運(yùn)動(dòng)速度v1相等。否則將造成面膜皺紋,導(dǎo)致貼面失敗。
同時(shí),卸板車的最終定位精度(±1mm)對(duì)印花模具的使用壽命影響很大。
最后,對(duì)裝板車向右運(yùn)動(dòng)的極限位置精度也有一定的要求,同時(shí)要求該極限位置可調(diào),以便適應(yīng)不同尺寸規(guī)格板材的壓膜需求,或者避免卸板車對(duì)基板和面膜的懸臂夾持時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。
[$page] 三、傳動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案
根據(jù)上述傳動(dòng)系統(tǒng)要求,并結(jié)合丹佛斯運(yùn)動(dòng)控制系列產(chǎn)品的特點(diǎn),我們選用VLT5000以及SyncPos選項(xiàng)卡來(lái)實(shí)現(xiàn)卸板車電機(jī)M1、裝板車電機(jī)M2、以及皮帶M3的控制。
·卸板車電機(jī)M1:結(jié)合自身的編碼器反饋,采用SyncPos實(shí)現(xiàn)精確的定位控制。
·裝板車電機(jī)M2:結(jié)合自身的編碼器反饋,采用SyncPos實(shí)現(xiàn)精確的定位控制。
·皮帶M3:采用專用的差速模塊實(shí)現(xiàn)v1-v2的計(jì)算,輸出計(jì)算結(jié)果仿真編碼器信號(hào)的輸出形式,并作為控制M3的VLT5000的給定參考輸入,然后結(jié)合M3自身的編碼器反饋,實(shí)現(xiàn)M3的調(diào)速控制。
·總線通信:采用RS485實(shí)現(xiàn)三套傳動(dòng)系統(tǒng)與系統(tǒng)控制PLC的連接,由PLC來(lái)實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的控制。
·差速模塊:基于TI DSP自行設(shè)計(jì)。該模塊以M1和M2的5V編碼器信號(hào)作為輸入,輸出兩者的速度差v1-v2作為M3的速度控制參考給定v3r。v3r同樣采用5V編碼器信號(hào)。差速模塊從皮帶驅(qū)動(dòng)變頻器+24V電源端子取電,并采用比較嚴(yán)格的屏蔽措施和電氣隔離手段,以確?煽啃浴M瑫r(shí)系統(tǒng)全部采用分辨率1024線的旋轉(zhuǎn)編碼器,電機(jī)最高轉(zhuǎn)速以1500rpm計(jì)算,則編碼器最大信號(hào)輸出頻率為1500k/60=25kHz,即信號(hào)最小周期為40μs,因此采用DSP實(shí)現(xiàn)是比較現(xiàn)實(shí)的選擇。
四、DSP差速模塊的設(shè)計(jì)
差速模塊的功能就是接收來(lái)自卸板車電機(jī)M1的轉(zhuǎn)速w