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【案例分享】Lenze伦茨自动化产品在KDF2滤棒成型机改造中的应用

  • 关键词:Lenze,伺服系统,滤棒成型机
  • 摘要:自上世纪八十年代以来,KDF2一直都是滤棒生产的主力机型,以其稳定性高、成本低、操作方便、能灵活地进行改造而备受好评。随着科技的发展和对成型设备的研究,K2正面临着被淘汰的命运。目前市场上出现了三种新型的从德国和意大利引进的滤棒成型机K3、 K4和DF10。K3型生产速度为500m/min,造价高、不稳定;K4型生产速度为双枪1000m/min,造价高、比较稳定;DF10型生产速度为双枪1000m/min,造价高昂、不稳定,基本上不再有新设备引进。但是,相对于这些新机型,K2有其自己的优势:造价低廉、非常稳定、能够灵活的进行改造,比如加香、加爆珠等等。改造后其速度能够达到500m/min,最高速度为600m/min。

自上世纪八十年代以来,KDF2一直都是滤棒生产的主力机型,以其稳定性高、成本低、操作方便、能灵活地进行改造而备受好评。随着科技的发展和对成型设备的研究,K2正面临着被淘汰的命运。目前市场上出现了三种新型的从德国和意大利引进的滤棒成型机K3、 K4和DF10。K3型生产速度为500m/min,造价高、不稳定;K4型生产速度为双枪1000m/min,造价高、比较稳定;DF10型生产速度为双枪1000m/min,造价高昂、不稳定,基本上不再有新设备引进。但是,相对于这些新机型,K2有其自己的优势:造价低廉、非常稳定、能够灵活的进行改造,比如加香、加爆珠等等。改造后其速度能够达到500m/min,最高速度为600m/min。



K2滤棒成型机包括丝束、成型和装盘三部分。醋酸纤维素丝束经过导丝环、开松器到达开松辊组件,由丝束变成松散的丝带,再经过甘油喷洒及冷热胶的处理后进入成型机组,开松宽度要达到220mm。


成型部分由成形纸、接盘辊、托纸辊、刀头、切割装置、吹风装置等组成,这部分也是K2的核心部分,也是这次改造的重点部分。这部分的主要动力由一台主电机提供,其中的虎齿和蜗轮蜗杆是传动的核心部分,其控制精度高、维护复杂、对维护人员的素质要求也高。这次改造升级的重点也就是把这部分的机械传动变成电气传动,由原来的主电机分离出主电机、接收辊、加速辊、烟枪布袋辊等代替机械传动,这样既提高了生产速度也降低了维护的复杂性。


滤棒通过成型工艺以后就是一个完成的滤棒,一支滤棒可接四支烟,成型的滤棒经过倒立漏斗进入装盘机进行装盘。



K2滤棒成型机控制分为开松控制、成型控制、装盘控制三个相对独立的控制单元。开松控制中通过调节3个开松辊与主电机的速度比例控制纵向开松;横向开松效果通过风泵产生的压缩空气进行控制。甘油量、内线胶量、封口胶量的给定,需与主传动同步;高压喷嘴的空气压力需要与主传动同步。


在本套方案中,控制轴包括刀头电机、烟枪布袋轮、接收轮、加速轮、开松辊、甘油电机等运动原件。刀头电机和接收轮要求相位同步,开松辊和烟枪布袋轮要求速度同步,并且在手动盘车时接收轮要跟随主电机运行,其余电机都停止。上位机由p500实现,p500通过EPM-S130挂IO端子。p500作为主屏,另外还有个付屏,采用施耐德的低端屏与p500进行ModBusTcp通信,用于修改和显示开松辊的速度。热胶和冷胶控制精度较低,采用KinCo的控制器进行控制,与主控p500通过CAN Open通信进行连接。电气系统结构图如下图。



成型机的刀头装有两把刀,刀头以2000转/分的速度旋转,切割滤嘴条,防止刀头伤人,在刀头上装有保护罩壳,罩壳壁内装有隔音海绵,减小噪音;罩壳内有联锁装置,当联锁解除,可以打开罩壳。如果在机器运转时,联锁螺钉松开,通过连锁切断安全电流回路,机器停止工作,并通过PLC触发触摸屏显示具体操作部位图和相关防护罩提示语。当刀头罩壳打开或联锁螺钉松开时,都不可能开动机器,只有当罩壳关上,联锁螺钉旋紧后,主电机才能启动。另外还有温度控制、紧急停车控制、成形纸控制、报表生成等,控制结构图如下图:



01 Lenze伦茨公司推出的i700控制器,可以实现双轴应用,采用直流母线供电方式,节省了繁琐的接线,性价比高。


02 Lenze伦茨公司推出的p500一体机,实现了PLC与触摸屏的融合。PLC采用CoDeSys平台,易于学习且支持多种通信形式。


03 Lenze伦茨的选型工具DSD能够根据客户提供的参数进行选型计算,大大地减少了运算量并为以后的调试提供依据。


04 Lenze伦茨公司在自动化领域深耕多年,积累了丰厚的经验,使用Lenze伦茨公司的FAST模板能够使现场工程师做20%的工作完成80%的任务。


05 Lenze伦茨的自动化和驱动产品丰富,从减速机、电机、伺服电机、伺服控制器到PLC、触摸屏等覆盖面非常广。从需求层次上来说有高端产品,也有中低端产品。能够满足高中端客户不同层次的需求。



作为滤棒成型机的主力机型K2,在国内市场上存量非常大。自上世纪八十年代至今有30多年的历史并且不断改善,本次的升级改造也基于目前市场上最新款的K4。改造后能保持原有的稳定性,在产量上能够和K3持平,而K3和K4基本上没有可改造的地方,所以此次改造在烟草市场上具有很大潜力。


Lenze,让许多事物变得简单。

发布时间:2017年9月29日 15:52  人气:   审核编辑(王静)
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