贝加莱伺服系统在全钢子午线轮胎钢丝帘布裁断机上的应用

1、前言
山东省是中国最为重要的轮胎生产加工基地，企业分布以东营、威海、枣庄为中心，辐射全国，而其中以东营的轮胎制造企业居多、生产工艺先进。天津赛象科技股份有限公司是集科研、开发生产、贸易于一体的高新技术企业，主要从事光机电一体化高等级子午线轮胎制造设备的研制开发以及工业软件的开发，长期以來，天津赛象一直将东营视为轮胎市场的重中之重，其机械设备应用在各种轮胎制造企业，口碑颇好。
为了进一步提高产品性能，天津赛象不断进行技术改造，经过对外投标，最终由于贝加莱在产品、技术以及市场上的突出表現，决定采用贝加莱的方案为xx集团制造出第一台全钢子午线轮胎钢丝帘布裁断机。此次合作，是与贝加莱的第一次合作。项目完工后，成品的优秀性能，不能不让人刮目相看。

2、原理
90°钢丝帘布裁断机生产线生产的钢丝帘布卷是轮胎成型时的主要胎体部件。帘布层是外胎的骨架，也称胎体。其主要作用是承受载荷，保持外胎的形状和尺寸，使外胎具有一定的强度。帘布层通常由多层挂胶帘线用橡胶粘合而成。为了使负荷均匀分布，帘布层数多为偶数。帘布层数越多，其强度越大，但相应它的弹性随之降低。一般帘布层数都标在外胎的表面上。
　 帘布材料一般有棉线、人造丝线、尼龙线和钢丝等。现在多采用聚酰胺纤维和钢丝作帘线后，在轮胎的承载能力相同的情况下帘布层数可以减少，这样既减少了橡胶的消耗、提高了轮胎的质量，又降低了滚动阻力，延长了轮胎的使用寿命。
90°钢丝帘布裁断机生产线，是用来在规定的宽度下，以90°角裁切未硫化的压延钢丝帘布，并将裁断的钢丝帘布转90°对接成连续的钢丝帘布，通过卷取装置卷成需要长度的卷。同时对对接后的钢丝帘布可进行贴合子口包胶条及包边等，形成一条钢丝帘布裁断接头自动生产线。

3、应用
该生产线具有自动导开、定长送料、剪切、自动递料、定位送料、接头、定位卸料、储料输送、贴合及包边、卷取等多功能连续作业，自动化水平高，作业效率高。其关键技术有：

*导开部分：采用3台B&R伺服系统，力矩控制方式实现未加工帘布料的导开；
*定长输送，采用B&R伺服电机传动，利用B&R伺服电机定长，可以使机械结构简单，但控制精度高，裁断长度不受结构限制；
*料位转换：采用B&R伺服系统，将裁断料做90度移动。
*剪切机：由圆盘刀和矩形刀组成，用B&R伺服电机传动，圆盘刀做往复运动，这样 可以达到裁断精度高，速度快，换刀容易，调整时间短的目的；
*拼接前送料1：采用B&R伺服系统。
*拼接前送料2：采用B&R伺服系统。
*拼接：接头工序由接头机构、定位送料和定位卸料组成，以2台B&R伺服电机分别传动左、右拼接头，接头机构为目前最先进的拉链式拼接形式，拼接效果好、速度快。
*卸料：采用B&R伺服系统。
*设备性能指标为：其钢丝帘布裁断宽度为600～1000mm，帘布最大卷径为Φ1200mm，定长输送最大输送长度1250mm，定长输送速度10次/min，圆盘刀直径Φ400mm，裁断速度10次/min，接头宽度600～1100mm，接头速度8次/min，裁断帘布钢丝最大直径Φ2.4mm。（参选内容）

4、结论
此次，贝加莱系统和方案采用了实时以太网Powerlink控制11个伺服轴和8个2003系统模块组成的从站，高可靠的通讯数据传输和在控制上实时性超过了以往赛象同类设备所能达到的性能，同时，贝加莱提供系统和方案在人机界面、PLC编程、伺服运动控制上只采用同一个工具AS，使用方便。在多轴控制方面，贝加莱系统采用结构化编程，无论多少轴，经过简单的修改变量定义指定各自控制方式和策略即可完成，经过赛象裁断机械部门工程师试用，对贝加莱系统给予了很高的评价，认为这不仅可以缩短从学习到应用的周期，而且还提高了设备开发的效率，这是其他系统部不能比拟的，比如：有的系统可以达到高性能但开发效率低，有的系统开发简单，但产品性能又差很多。而贝加莱的方案，集优点于一身。经过贝加莱工程师和赛象裁断机械部门工程师前期准备以及在赛象的初期调试，在终端客户恒丰集团进行设备调试时，仅仅用一周时间就完成了设备全自动运转，不仅节约了投产时间，给用户带来了效益，而且避免了试车带来的大量浪费。对此，用户的评价是调试周期短，工艺精度高，生产效率高。