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磁致伸缩位移传感器在平板切纸机纵刀系统中的应用

来源:拿度科技 浏览量: 时间:2022-08-15 11:24

  

      金东纸业从1997年建厂至今,共引进了 4种平板切纸机, 其纵向裁切精度都达到了 <+0.5 mm,最主要原因是纵刀系 统均用了高精度和可靠性的磁致伸缩位移传感器。本文 以2000年引进的碧罗马蒂公司的平板切纸机为例,介绍磁致 伸缩位移传感器(纵圆刀编码器)工作原理及其实际在纵刀系 统中的运用。
1磁致伸缩位移传感器的工作原理
       在铁磁质中磁化方向的改变会引起介质晶格间距的改 变,从而使得铁磁质的长度和体积发生改变,即磁致伸缩现 象,也称为威德曼效应,其逆效应称为维拉里效应。
       磁致伸缩性位移传感器的核心包括一条铁磁材料的测量 元件,一般被称为“波导管”,一个可以动的永磁铁,磁铁与波 导管会产生一个纵向的磁场。每当电流脉冲(即"询问信号") 由传感器电子头送出并通过波导管时,第二个磁场便由波导 管的径向方向制造出来。当这两个磁场在波导管相交的 瞬间,波导管产生“磁致伸缩”现象,一个应变脉冲即时产生。 这个被称为“返回信号”的脉冲以超声的速度从产生点(即位 置测量点)运行回传感器电子头并被检测器检测出来。准确的 磁铁位置测量是由传感器电路的一个高速计数器对询问信号 发出到返回信号到达时间周期进行探测而计算出来的,这个 过程极为快速且精确无误。
       利用计算脉冲的运行时间来测量永磁铁的位置提供了一 个绝对值的位置读数,而且永远不需要定期重标或担心断电 后归零的问题。非接触使得测量消除了机械磨损的问题,保证 了最佳的重复性和持久性。
2碧罗马蒂平板切纸机纵刀系统工作原理
       碧罗马蒂公司平板切纸机纵刀由一组底刀和一组上圆刀 组成,其位置均由磁致伸缩位移传感器(编码器)来控制,在刀距调整完成后,上圆刀和下圆刀必须良好地啮合,下圆刀由马 达牵引,当裁切纸由送纸親牵引通过圆刀时,平板纸便被纵向 裁切开来。
2.1纵刀圆刀工作原理
       3#圆刀对准中心线,其数值为0.0 mm,其余 1#、2#、4#、5#刀以中心线为基准,RP1?RP5分别是其与中心线 的距离。当裁切尺寸输入系统时,由PLC把当前尺寸编码器数值与 目标尺寸编码器数值进行比较,计算出每把刀具移动的距离。 再分别调节1#、2#、4#和5#纵刀,此时刀具调节马达转动牵引 丝杆,按照动作顺序,1#?5#刀具内的锁紧装置逐次锁定在丝 杆上,刀具便动作,此时编码器数值变化,直到到达目标数值 后,锁紧装置与丝杆分离。下一把刀再移动,直到所有位置调 整完成,调整马达动作停止。

2.2纵刀上下圆刀啮合原理
       在引纸时上圆刀是抬起的,引纸完成,刀架下 压,此时上圆刀内的气缸动作,其气隙约为3 mm.
磁致伸缩位移传感器
3碧罗马蒂平板切纸机圆刀位置编码器
3.1 位移传感器介绍
       磁致伸缩位移传感器是根据磁致伸缩原理制造的高精度、长行程、绝对位置测量的位移传感 器。它采用内部非接触的测量方式,由 于测量用的活动磁环和传感器自身并 无直接接触,不至于被摩擦、磨损,因 而使用寿命长,环境适应能力强,可靠 性高,安全性好,便于系统自动化工 作,即使在恶劣的工业环境下(如容易遭受油污、尘埃或其他污染的场合)也 能正常工作。此外,它还能承受高温、 高压和强振动,现已被广泛应用于机械位移的测量、控制。
3.2更换损坏的MTS位移传感器步骤
(1)断电更换传感器之前,先标记传感器的安装位置。
(2)断开传感器插头,拆除传感器锁紧螺丝,拆下损坏的 传感器,安装新的传感器,以之前标记的位置安装锁紧螺丝并 接好传感器接头。
(3)设定DP地址,在Simatic Manager设定默认出厂DP地址
(4)圆刀位置的输入。
调整步骤如下:
1)将3#刀具手 动移至中心线位置;
2)打开+H100盘柜维护电脑BSS系统;
3) 输入用户名和密码;
4)打开ENC程序;
5)选择该圆刀对应的ID 号 ; 
6)输入3#刀位置值0.0 mm; 
7)鼠标点击“ACCEPT”同 时拨动维护电脑上方的黄色按钮确认。在Simatic Manager内对 应圆刀的DB块,可查看此时3#刀实际位置值为0.0 mm,其余 刀具的位置值调整与3#刀相同。
4结语
        碧罗马蒂平板切纸机纵刀位置控制系统,是美国MTS磁 致伸缩位移传感器的一种典型应用,也对提升平板切纸机裁 切精度有着具大贡献。


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