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0 引言
近年來，隨著交流伺服技術的不斷發(fā)展，在越來越多的包裝機械上，傳統(tǒng)的大功率單電機傳動逐漸減少，取而代之的是小功率多電機傳動。
1 傳統(tǒng)控制方案的不足
目前我國國產(chǎn)包裝機械的生產(chǎn)速度以60單位/分鐘以下為主，超過120單位/分鐘的包裝機械仍以進口為主。制約生產(chǎn)速度提高的關鍵因素是包裝機械上有很多存在同步關系的高頻度定位動作，而傳統(tǒng)上采用單電機拖動加離合器、制動器方案來控制運動部件的啟動和停止，沖擊不可避免，導致離合器或制動器的摩擦片磨損后工作特性降低，影響動作的精度，更不可能完成高頻度、高精度的同步控制。如果各運動部件之間的傳動比是變量或傳送鏈較長時，采用單電機拖動時就需要更換很多傳動部件，操作起來周期長、成本高。
對于有時序上同步要求的變速往復運動部件，傳統(tǒng)上采用機械凸輪方案。然而，采用機械凸輪方案存在許多難以克服的缺點：首先凸輪的型面易磨損，磨損后運動的精度受到影響；其次，如果凸輪的輪廓比較復雜或者凸輪的轉速大于200rpm，凸輪的設計和加工將變得非常困難，設備的成本以及維護費用將大幅增加。因此，包裝機械上的大量凸輪的應用也制約了包裝速度的提高。
2 采用交流伺服技術控制的優(yōu)點
隨著新型高性能永磁材料材料的不斷出現(xiàn)和電力電子器件的快速發(fā)展，全數(shù)字交流伺服技術也日趨成熟。交流伺服電機的恒轉矩、高響應性、免維護等特點使其在包裝機械上有著普通電機不可比擬的優(yōu)勢。
交流伺服電機在包裝機械上的控制方式大多以位置控制為主，其系統(tǒng)方框圖如下：
當一定量的指令脈沖發(fā)出后，D/A變換器根據(jù)偏差計數(shù)器里的滯留脈沖的多少輸出速度指令電壓，通過電機控制部分驅動交流伺服電機轉動，電機旋轉過程中，位置反饋編碼器PG的反饋脈沖使得偏差計數(shù)器里的滯留脈沖減少，當偏差計數(shù)器里的滯留脈沖數(shù)量為零時，交流伺服電機停止轉動。電機轉動的速度由指令脈沖的頻率決定，電機旋轉角度由指令脈沖的數(shù)量決定。
目前市場上的主流交流伺服系統(tǒng)可以進行很高精度的運動控制，其編碼器的分辨率可達到131072脈沖/轉甚至更高，交流伺服電機可接受500kpps的高速脈沖串，速度頻率響應達到550Hz以上，每分鐘啟停次數(shù)根據(jù)電機型號不同可達數(shù)百次到上千次。另外，再加上豐富的軟件資源，完全可以滿足現(xiàn)代包裝機械的精度和速度要求，實現(xiàn)具有同步關系的高頻度定位動作，從而取代離合器、制動器和機械凸輪。
3 結束語
隨著交流伺服技術在包裝機械上的廣泛應用，我國的包裝機械水平將踏上一個新的臺階。
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號