高速多工位成型機的 Lenze系統解決方案

隨著技術的革新，成型設備不斷更新換代，傳統的液壓型吸塑機已經無法滿足市場的需求，自動化程度更高的伺服系統正逐漸取而代之，熱成型技術的不斷發展使其應用領域日趨廣泛，各個設備供應商針對客戶一機多用、高靈活性等需要不斷推出新產品。在激烈的市場競爭下，為幫助用戶更加有效地利用資源從而降低成本提高效益，必須不斷改進控制系統，使之能夠出色地完成用戶的各項需求，通過提升機械設備的自動化程度，充分利用原材料，降低生產成本，減少維護時間，進而幫助用戶提升市場競爭力，共同贏得長久穩定的客戶群體。Lenze倫茨產品以優異的性能、高精確度、高運行可靠度，甚至可客戶定制化等特點出色地滿足了此類設備的各項要求。

多工位成型機的結構

目前，熱成型機的控制系統一般采用日系和歐系品牌。熱成型設備的制造工藝不斷提高，機械設備的生產速度逐漸加快；在片材加熱溫度、模具規格、壓合時間等常規條件下均衡對比，國內生產的設備其穩定工作速度不超過40模/分鐘，臺灣設備基本超過國內，歐洲進口的設備可達60模/分鐘甚至更高，如何提升設備產能已經成為競爭制勝的必要手段，目前采用Lenze控制系統的熱成型機已達到進口設備的生產速度，其工作穩定、運行平穩的特點成功地幫助客戶打開了海外市場。隨著技術的不斷進步，各項功能必將日臻完善。

生產工藝：

Lenze產品簡介

Lenze倫茨是業界最具創新性的企業之一，以驅動和自動化為核心競爭力，設備采用3200C運動控制器組態i700系列伺服驅動器構建多軸系統，標配EtherCAT運動總線，采用再生能量單元或者功率模塊連接制動電阻的形式來處理能量回饋，保證了設備的安全可靠。模臺定位功能采用Lenze 8400motec變頻一體機，通過上位機的CANOpen接口建立通訊，控制各個站的工作運行，加熱系統采用PROFIBUS接口通訊控制西門子HCS716I溫度控制器，優化的程序算法使溫控系統更加快速、精確。

Lenzei700多軸系統解決方案

Lenze倫茨可提供整套系統解決方案，以四工位高速成型機為例，系統以3200C運動控制器為核心，組態8臺i700伺服控制器驅動MCA電機，完成片材的送料、成型、沖孔、裁剪及堆疊等功能。采用Lenze標準運動控制功能，完成各個軸的抱閘、回零、定位及運動曲線控制功能，減少了系統的開發周期并提高了重復利用率。

控制程序和設備的參數全部存儲在3200C標配的存儲卡內，即使發生了故障，只需備份卡內數據，待更換新的控制器后插卡上電，控制器即會自動裝載數據并運行程序，通過狀態指示燈即可判斷PLC的運行狀態，極大地提高了設備的升級及維護效率。高度集成的程序設計軟件PLC Designer可完成整個項目的組態、調試工作，讓各個軸的操作及運行數據變得一目了然，同時控制器也具備Web遠程協議功能，只需搭建互聯網遠程訪問終端即可實現對設備的實時監控，方便設備制造商隨時掌握設備的運轉情況。

成型機系統架構如下圖所示：

技術關鍵點

1.運動控制器3200C，搭載Intel? Atom? 1.6G高速處理器，集成邏輯、運動控制功能，分級存儲區域用來裝載人機界面程序，摒棄了傳統的總線通訊方式，加快了交互處理速度，縮減了人機界面的響應時間。

2.進線電源經過濾波確保了其穩定性，i700軸模塊的對稱安裝方式確?？筛佑行У乩迷撃妇€電壓，功率單元配置制動電阻，在負載頻繁的往復運行中有效轉化剩余能量，從而消除了對設備的回饋沖擊，提升了使用壽命；通過提高扭矩限幅顯著地提升了帶載能力，使驅動單元的性能發揮到極致。優化的系統設計可最大限度地利用系統資源。

3.通過分析機械結構，建立曲柄搖桿負載結構的幾何模型，得到軸的運行角度與模臺升降的位置對應關系，建立數學模型生成運行曲線，得到機械運行的參數最優值，更加充分地發揮了伺服的性能。

4.　在人機界面的前置接口，使用普通U盤即可備份系統數據，使維護變得極為簡單。

發展趨勢

隨著人們環保意識的提高，可降解片材必將逐步取代傳統的樹脂材料，那么必須全面改進設備以適應新材的各項特性，在提升用戶市場競爭力的同時也改善了我們的生存環境，目前可降解材料已經成功推向包裝市場，不久即將得到廣泛的應用，在可預期的未來納米片材或將廣泛應用于包裝領域。

Lenze 3200C控制器通過DP主站接口組態西門子HCS716I從站，設置溫控標準時間基值，優化算法后提升了加熱系統的前饋環節，在15分鐘以內即可加熱到預定溫度，穩定后的溫度波動在±0.5度以內，滿足用戶的需求且在同類設備中處于領先水平。在后續的升級過程中用戶可采用紅外加熱方式，片材的受熱將更加均勻，產品品質將得到提升。隨著系統的升級，Lenze倫茨也在積極開發新的工程應用系統，在后續的調試中將采用新的運動控制PackML功能來實現，可極大縮短新設備的運動控制部分的開發周期，顯著提高設計人員的工作效率。