1 前言

　　隨著人們生活水平的不斷提高，對服裝質量，縫紉工藝要求也越來越高；而傳統(tǒng)縫紉機制造業(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，質量不穩(wěn)定；因此應客戶需求和企業(yè)發(fā)展的需要，主要用于西服自動開袋的設備也就應運而生。在人工成本日益上漲的今天，為企業(yè)進一步發(fā)展增強了競爭力。圖1為自動開袋機實物圖。

　　圖1 自動開袋實物圖

　　2 開袋機介紹

　　該機型機頭由專用伺服馬達驅動，以固定速度高速針縫。應用臺達高性能EH2系列可編程控制器，編程控制器簡稱PC（英文全稱：Programmable Controller），它經(jīng)歷了可編程序矩陣控制器PMC、可編程序順序控制器PSC、可編程序邏輯控制器PLC（英文全稱：Programmable Logic Controller）和可編程序控制器PC幾個不同時期。通過高速脈沖控制臺達ASD-B系列伺服馬達以不同速度拖動大壓腳送布，從而完成“密縫－線縫－密縫”、角刀、中心刀定位，再配合友好的操作界面及配方功能實現(xiàn)了袋蓋、定長、循環(huán)不同工藝要求。相應關系如圖2所示。

　　圖2 自動開袋機的中心刀線和角刀線及密縫長度之間的關系

　　1），機頭：工業(yè)縫紉機，專用伺服馬達控制，額定轉速2000RPM，具自動定針功能；

　　2），左右大壓腳：將布料壓于臺面，由伺服馬達拖動連續(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：分固定角刀和動角刀，動角刀由伺服拖動，保證開角位置；

　　6），中心刀：分固定中心刀和動中心刀，動中心刀由伺服拖動，保證開袋長度；

　　7），卸料架：成型袋蓋自動卸料；

　　8），十字激光燈：布料縫制基準定位；

　　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：駕車式設計：啟動，停止右腳單腳控制；

　　3 控制系統(tǒng)：

　　3.1 設備配置

　　設備的電氣規(guī)格如表1所示：

　　表1 系統(tǒng)設備配置表

　　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

　　自動開袋機控制系統(tǒng)采用臺達人機界面作為主站監(jiān)控設備，利用人機界面DOP-B05S100的RS232通訊口。PLC主機DVP32EH00T2采用RS232通訊口與HMI設備連接，同時利用RS485通訊口與伺服驅動器ASD-B0421-A相連，伺服驅動器經(jīng)由U、V、W端口控制伺服馬達ECMA-30604ES，進而控制開袋機進行相應工藝操作。人機界面設定電機目標轉速，讀取電機實際轉速。伺服驅動器是用來控制伺服電機的一種控制器，伺服驅動器其作用類似于變頻器作用于普通交流馬達，屬于伺服系統(tǒng)的一部分。 目前主流的伺服驅動器均采用數(shù)字信號處理器（DSP）作為控制，可以實現(xiàn)比較復雜的控制算法，實現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡化和智能化。功率器件普遍采用以智能功率模塊（IPM）為設計的驅動電路,IPM內部集成了驅動電路,同時具有過電壓、過電流、過熱、欠壓等故障檢測保護電路,在主回路中還加入軟啟動電路,以減小啟動過程對驅動器的沖擊。 功率驅動單元首先通過三相全橋整流電路對輸入的三相電或者市電進行整流，得到相應的直流電。經(jīng)過整流好的三相電或市電，再通過三相正弦PWM電壓型逆變器變頻來驅動三相永磁式同步交流伺服電機。

　　4 系統(tǒng)控制流程及上位機操作畫面：

　　原點回歸前位－>左右大壓腳壓合－>貼邊蓋壓腳壓合－>左右袋蓋壓腳壓合－>啟動－>伺服送布－>激光電眼感應－>縫紉機頭啟動－>前密縫開始－>動角刀移動－>前密縫長度到達－>動中心刀移動－>線縫開始－>激光電眼脫離－>動中心刀移動停止－>后密縫開始－>后密縫長度到達－>縫紉機頭停止－>動角刀移動停止－>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；然后按啟動周期循環(huán)。

　　其上位機操作畫面如圖4所示。

　　圖4 上位機操作畫面

　　5 調試注意事項：

　　本機臺機架結構簡單，為了便于移動，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，使得負載慣量周期波動，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較高的水平，但是由于幾乎不允許出現(xiàn)任何的振動，伺服控制系統(tǒng)的增益又不能夠過大，否則在密縫－線縫－密縫過程中將會出現(xiàn)明顯“跳針”。

　　6 結束語

　　本系統(tǒng)主要控制組件全部采用臺達機電產(chǎn)品，一體化的整合方案，既降低了設備的制造成本，也大大提高了系統(tǒng)自動化程度和控制，充分體現(xiàn)了臺達機電產(chǎn)品高性能和高性價比的特點，為客戶贏得可觀的經(jīng)濟效益。