0前言

卷烟包装时YB95条外透明纸包装机的外透 明纸展开切割及输送部分原机采用机械式传动的 工作原理。其中透明纸的展开部分主要由扇形送 纸滚轮(见图1)将透明纸压紧在橡胶辗轮上，旋 转时靠压紧产生的摩擦力将透明纸进行轧送，这 种设计使切纸时有适当的停顿间隙，但同时也有 一定的缺陷。当橡胶滚轮工作了一定时间后，不 可避免地会产生磨损，而且四个橡胶滚轮磨损程 度又不一致,这就使得透明纸在输送过程中产生 起皱，歪斜等弊病，包装出来的条包出现热封位置 不当，包的太松，透明纸裹包时歪斜等一系列故 障。止退滚经过一段时间的运行，滚轮上的橡胶 产生磨损,与之对应的压纸块产生间隙，摩擦力减 小，使透明纸在正常运行时发生脱落现象,造成停 机等故障。

另外,当硬包外形尺寸发生变化时，由于送纸 滚轮的独特设计，这就使得为满足硬条尺寸所需 长度而相应改动送纸滚轮的圆弧长，止退滚的放 纸，压纸时间,U型刀的切割位置等部位,操作起 来比较繁琐,而且机车开动起来后也不一定能一 步到位，还得反复调整。

由于传动原理及结构的原因，透明纸在展开 切割、输送过程中容易产生纸偏移和长度变化等 现象，直接导致包装后的透明纸封口跑动、拉线错 位等质量缺陷。该部位的稳定性仍然是影响设备 有效运行和质量保证的主要原因。

针对原系统传动的缺陷，采用了交流伺服控 制，从而实现提高系统整体的稳定性，减少设备的 故障率，以及操作维修更加简单化。

1交流伺服控制的基本原理

目前，基于稀土永磁体的交流永磁伺服驱动 系统,能提供最高水平的动态响应和扭矩密度。 在包装生产线的发展中，控制与集成产品/技术发 挥着越来越重要的作用。为了实现更高速、更柔 性化的生产目标，传统上由机械部件完成的功能 现在越来越多的是由伺服系统来实现。

图2交流伺服控制系统框图

2改进YB95条外透明纸包装机透明纸输送部分

具体改造方案如下：

1. 以螺旋胶轮传送替代原有的扇型滚轮传 送，取消停止刹车辗,由伺服电机直接控制螺旋胶 轮传送。
2. 选用施耐德Twin Line系列-TLC 63伺服 控制器。TE Twin Line伺服控制器配合SER伺服 电机使用,适用于8 kW以下的许多工业运动控制 场合。该伺服控制器包括可编程运动控制器功 能，除对电机控制外,还适用于包括输入和输出与 轴的运动同时进行处理。运动曲线可以自由定 义,并可与外部事件同步进行。GD包装机组的辅 机主电机功率为4 kW,伺服控制器自身的可编程 定位控制功能将螺旋胶轮传送与主轴的传动同时 进行控制。
3. 改造原YB95操作面板，加入伺服控制系 统操作按钮和指示灯。其中操作按钮包括故障复 位按钮、断电复位按钮及彩膜膜标定位的几个按 钮，指示灯包括伺服系统故障L1、压纸轮开启12 和准备就绪指示灯13。操作按钮和指示灯连接线 分别通过两个多芯插头连接到伺服控制器的控制 端子的输入端和输出端。

3工作原理

(1)当GD包装机组系统启动,DC24 V送给 伺服控制器控制端电源时(见图3),此伺服控制 系统才能开始工作。先将透明纸手动输送到螺旋 胶轮下，关闭压纸轮开关，压住透明纸(压纸轮开 关控制气缸的通断气，以完成压纸轮的压下和抬 起动作)，使得传感器SP1检测到压纸轮到位检测 片。按下操作面板的外包材料脱机/联机控制按 钮3S525,将透明纸输送系统与主传动脱开，盘动 . 222 .

手盘轮直至切成等长的透明纸，再盘一个周期即 到达透明纸旋转切刀刚切纸时的位置，让旋转凸 轮检测到初始相位传感器SP2,这是调整走纸的起 始位置，这个相位比较重要。打开3S525,与主传 动联机，以上是此伺服控制系统工作的外部必要 条件，通过控制器的可编程功能实现。

S3电汽控制系统原理图

2. YB95条外透明纸包装机运行后,主轴编 码器跟踪主轴位置,控制伺服电机严格跟随主轴 同步运动,主轴转动一圈，伺服电机带动透明纸向 前展开一个定长，然后进行切割。伺服电机同轴 配备电机编码器向驱动器反馈信号，用速度跟踪 的方式来实现旧系统中齿轮啮合功能。从而实现 了位置环和速度环嵌套的闭环控制。
3. 当透明纸输送部分出现故障后，该伺服系 统输出一个停机信号，此信号的输出端与YB95条 外透明纸包装机原机的条外透明纸堵纸检测 3S518并接,输入到GD电柜的Nil-9点一个高电 平⑵,控制主传动停止运动，并显示红色信息“CV 外包材料堵塞”。如螺旋压纸轮抬起时，检测传感 器(SP1)没有检测到检测片,这时压轮开启红色指 示灯(L2)亮，伺服系统停止工作，输出停机信号。 若伺服控制器输岀有故障，红色故障指示灯(L1) 亮，输出停机信号。
4. 伺服控制器出现故障，按复位按钮(3B4) 消除故障，但有几个故障不能复位。需要按断电 复位按钮Q2,进行强制复位。可以根据控制器自 带显示屏的显示数码来判断故障原因。
5. 此系统还增设了彩膜包装的功能。对于 彩膜包装主要是对膜标定位进行精确控制,以实 现彩膜图案与烟盒图案精确重叠的目的。首先，将彩膜功能选择开关3B5扳到开的位置。按膜标 搜索按钮(3B1),伺服电机开始运转，当彩膜传感 器(SP3)检测到膜标时，伺服电机停止，同时准备. 就绪,指示灯(13)亮。手动盘车，拿走第一张透明 纸,这时机器就可以正常开机。通过膜标向前或 向后按钮，实现膜标的向前或向后移动。彩膜功 能的独立控制也是通过控制器的可编程功能来实现。