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技術(shù)文章

臺達伺服在光纖著色機上的應(yīng)用

閱讀：166發(fā)布時間：2011-4-14

 

The Application of Delta Servo in Optical Fiber Coloring Machine
 
摘要：光纖著色機是光纖生產(chǎn)關(guān)鍵工序光纖著色工序的重要設(shè)備。本文就將性能優(yōu)異的臺達伺服應(yīng)用于光纖著色機加以論述。
 
關(guān)鍵詞：光纖著色機   臺達 伺服
 
Abstract: Optical Fiber Coloring Machine is the critical device for optical fiber coloring in optical production. This paper describes the Delta servo application on optical coloring machine.
Keywords:  Optical Fiber Coloring Machine   Delta   Servo
 


 

引言：光纖制造行業(yè)的一道關(guān)鍵工序就是光纖著色。該工序的工藝質(zhì)量好壞直接影響光纖產(chǎn)品的質(zhì)量。該設(shè)備控制復(fù)雜，包括放線、放線排線、主牽引、收線和收線排線等運動控制以及烘干燈管等附屬工藝裝置的控制。尤其是對收線排線的平整度要求很高。
 


 

一、             工藝過程及控制
該型設(shè)備的工藝控制簡圖如圖1所示。

圖1、光纖著色機工藝控制簡圖
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 


 

生產(chǎn)工藝要求設(shè)備能每分鐘著色1800米，根據(jù)計算可知，此時光纖著色后在烘箱內(nèi)的時間只有大約30ms的時間，而烘干工藝限制生產(chǎn)效率的同時也提出了很高的控制要求。烘箱截面是一圓形，光纖著色后的干燥并不是通常認為的靠烘箱高溫干燥，而是通過紫外線聚焦到高速通過的光纖上使其干燥。故主牽引輪的速度控制精度以及跳舞輪和放線、收線伺服的控制協(xié)調(diào)相當關(guān)鍵，而放線和收線伺服的光纖盤直徑是逐漸變化的，該兩個伺服的控制受盤面排線平整度制約，而排線的優(yōu)劣由放線排線和收線排線，故排線伺服的控制及性能相當關(guān)鍵，其直接影響了放線、收線伺服的工作性能以及主牽引輪的速度穩(wěn)定性，以致影響和制約光纖從烘干燈管箱通過時的穩(wěn)定性，如若震蕩劇烈，紫外線不能很好的聚焦在高速通過的光纖上，就影響了烘干效果，進而影響生產(chǎn)效率。
二、             收卷排線控制
針對以上分析，在收線、放線伺服高速運轉(zhuǎn)的同時需要控制放線排線和收線排線。放線排線控制精度影響放線伺服速度的調(diào)整，進而會影響烘干燈管箱進線側(cè)的速度穩(wěn)定性。收線排線控制精度影響收線排線的平整性，如果控制性能不好，將出現(xiàn)凸/塌肩現(xiàn)象等，進而既影響收線伺服的速度控制，又影響下一道工序的放線效果和生產(chǎn)效率。
在解決方案中，著重改善收線排線和放線排線的方向切換，如圖2所示，在排線到收線盤邊緣時，即換向時提高排線伺服速度，從該排線方向的排線成型角度跳轉(zhuǎn)到相反排線方向的排線成型角度，消除了低速換向?qū)е碌耐辜绗F(xiàn)象，使排線平整。
 

圖2 排線換向示意圖
θ
θ
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 


 

三、             收放卷中心卷繞控制
由于采用以上技術(shù)方案，使得排線平整，進而使收線伺服的控制是典型的中心卷繞控制。中心卷繞控制原理框圖如圖3所示。根據(jù)收線伺服當前實際轉(zhuǎn)速計算需要的開環(huán)給定量，同時通過跳舞輪反饋引入張力調(diào)節(jié)，zui終確定收線伺服驅(qū)動器的給定量。

線速度
卷筒轉(zhuǎn)速
 
直徑計算
驅(qū)動器
給定
張力反饋
張力給定
張力誤差
 PID
調(diào)節(jié)器
開環(huán)給定
張力微調(diào)

圖3、中心卷繞原理框圖
 
四、             結(jié)論
經(jīng)過以上技術(shù)處理，再加上由丹佛斯變頻器驅(qū)動的主牽引輪的高速度精度，使得經(jīng)過烘干燈管箱的光纖平穩(wěn)不振蕩，紫外線聚焦良好，烘干效果良好，就提高了生產(chǎn)效率。經(jīng)過實際生產(chǎn)的驗證，發(fā)現(xiàn)在技術(shù)解決方案中注意并著重解決以上問題，使得設(shè)備的運行穩(wěn)定性和生產(chǎn)質(zhì)量良好，客戶相當滿意。
 
參考文獻
[1] ASDA-B系列標準泛用型伺服驅(qū)動器應(yīng)用技術(shù)手冊20090513.中達電通股份有限公司.2009
[2] VLT2800 操作說明. MG.27.E3.41. Danfoss A/S
 
 
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