臺(tái)達(dá)A2伺服在立式包裝機(jī)中的應(yīng)用
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時(shí)間：2013-10-29
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2.4 熱封刀
準(zhǔn)確來(lái)講，熱封刀的叫法并不精準(zhǔn)，應(yīng)該是加熱片。加熱片是采用合金材質(zhì)制作而成的，其中分為鑷鉻合金和鐵鉻合金等。寬度分為3mm、5mm、8mm、10mm、12mm等五種，硅膠壓條就是為了封口平整嚴(yán)實(shí)并壓花，壓出的形狀就是壓條本身的紋形。多數(shù)采用細(xì)網(wǎng)格式。
3 臺(tái)達(dá)立式包裝機(jī)控制方案原理
立式包裝機(jī)的縱封軸（也是送膜軸）作為系統(tǒng)主軸。橫封、劃線(xiàn)、切斷等3軸跟隨主軸運(yùn)作，橫封、劃線(xiàn)、切斷伺服控制器直接抓取膜位色標(biāo)信號(hào)進(jìn)行位置檢測(cè)，薄膜經(jīng)成型器成型后變?yōu)橥材ぃ⑦M(jìn)行縱向熱封，包裝膜向下方運(yùn)動(dòng)，橫封軸動(dòng)作，同時(shí)物料被送進(jìn)筒膜內(nèi)，一起向下繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，等下個(gè)光標(biāo)信號(hào)進(jìn)來(lái)時(shí)橫封軸再動(dòng)作一次，這樣一包的三熱封的動(dòng)作完成，當(dāng)包裝膜繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，色標(biāo)傳感器檢測(cè)到色標(biāo)，驅(qū)動(dòng)器收到色標(biāo)傳感器的信號(hào)后動(dòng)作，在光標(biāo)處劃下一道鋸齒形的切痕，劃線(xiàn)動(dòng)作完成，當(dāng)上位機(jī)（PLC）計(jì)數(shù)到達(dá)5時(shí)，發(fā)出信號(hào)給切斷軸伺服，使得切斷軸伺服能接收到色標(biāo)傳感器的信號(hào)，這樣色標(biāo)傳感器的信號(hào)接到后切斷軸伺服動(dòng)作，5連包的包裝物包裝完成。此系統(tǒng)包括PLC、HMI、伺服以及溫度控制模塊，由于臺(tái)達(dá)ASDA-A2伺服控制器內(nèi)含電子凸輪功能，四臺(tái)伺服即可完成送膜、送料以及裁切工藝，PLC只需做簡(jiǎn)單I/O控制，大大節(jié)省了上位機(jī)的昂貴成本，程序的規(guī)劃也更加簡(jiǎn)單。
4 各軸的功能
4.1 送膜軸
此軸采用速度控制，作為整個(gè)系統(tǒng)的主軸。下達(dá)脈沖命令給橫封軸、劃線(xiàn)軸和切斷軸，指揮凸輪軸運(yùn)轉(zhuǎn)。
4.2 橫封軸
在A2伺服的PR（內(nèi)部位置控制模式)控制模式下，使用內(nèi)建的電子凸輪跟隨主軸運(yùn)行，橫封軸接收來(lái)自送膜主軸的脈沖差分信號(hào)OA/OA；OB/OB，沿著燒錄好的凸輪飛剪曲線(xiàn)跟隨主軸運(yùn)動(dòng)，當(dāng)橫封軸伺服控制器檢測(cè)到色標(biāo)光電信號(hào)（DI7有信號(hào)輸入）時(shí)，凸輪嚙合運(yùn)轉(zhuǎn)，在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，伺服控制器會(huì)抓取色標(biāo)信號(hào)，利用內(nèi)建的同步抓取修正軸（色標(biāo)補(bǔ)償功能），調(diào)節(jié)凸輪速度，對(duì)裁切位置進(jìn)行自動(dòng)修正，保證裁切準(zhǔn)確。
4.3 劃線(xiàn)軸
此軸和橫封軸一樣，是處于PR（內(nèi)部位置控制模式）控制模式下，使用內(nèi)建的電子凸輪跟隨主軸運(yùn)行，接收來(lái)自主軸的差分脈沖信號(hào)，它的作用是對(duì)包裝膜進(jìn)行點(diǎn)劃線(xiàn)或者鋸齒形的裁切，便于單包包裝物的撕斷或扯開(kāi)。
4.4 切斷軸
此軸也是和橫封軸一樣，是處于PR（內(nèi)部位置控制模式）控制模式下，使用內(nèi)建的電子凸輪跟隨主軸運(yùn)行，接收來(lái)自主軸的差分脈沖信號(hào)，它的作用是對(duì)包裝物在裁切位置進(jìn)行切斷，根據(jù)客戶(hù)的要求，可進(jìn)行連包切斷，可實(shí)現(xiàn)1～10連包的切斷。
5 凸輪曲線(xiàn)的規(guī)劃
臺(tái)達(dá)ASD-A2伺服內(nèi)建PR（內(nèi)部位置控制模式）模式，PR模式下，內(nèi)建64段定位程序，不僅可以實(shí)現(xiàn)原點(diǎn)復(fù)歸、位置控制、定速控制，還具有位置和速度插斷、重疊功能、參數(shù)寫(xiě)入，以及定位程序段之間的跳躍和調(diào)用，同時(shí)具有電子凸輪功能，高速抓取（capture）和比較（compare）功能，橫封軸、劃線(xiàn)軸和切斷軸的原點(diǎn)復(fù)歸，無(wú)需上位機(jī)的參與，即可完成。
6 凸輪曲線(xiàn)的建立
臺(tái)達(dá)ASDA-A2伺服控制器內(nèi)建飛剪凸輪模型，使得飛剪電子凸輪曲線(xiàn)的建立簡(jiǎn)單易行， ASDA-A2 PC soft支持自動(dòng)飛剪、自動(dòng)飛剪（同步區(qū)）、自動(dòng)飛剪（同步區(qū)可調(diào)）等多種飛剪曲線(xiàn)將會(huì)自動(dòng)生成飛剪曲線(xiàn)。考慮到不同包裝膜的熱封難易程度，在裁切區(qū)設(shè)立同步區(qū)。
7 A2伺服特有的同步抓取修正軸功能
A2伺服控制器內(nèi)建同步抓取修正軸功能（即傳統(tǒng)的色標(biāo)自動(dòng)補(bǔ)償功能），伺服控制器利用內(nèi)建的高速脈沖抓取功能，通過(guò)色標(biāo)光電抓取主動(dòng)軸兩次色標(biāo)間的脈沖數(shù)目，與伺服控制器內(nèi)部用戶(hù)所設(shè)定的理論裁切量（P5-78的設(shè)定值）通過(guò)compare功能做比較，根據(jù)同步修正的修正率（P5-80）對(duì)兩者之間的誤差值（P5-79）做修正，伺服控制器最終依據(jù)修正后的脈沖命令（P5-77）運(yùn)行。
8 遮沒(méi)功能
A2伺服控制器內(nèi)建色標(biāo)遮沒(méi)功能，可有效避免包裝膜污染，色標(biāo)錯(cuò)印所引起的光電誤動(dòng)作，增加了整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。P5-78為裁切長(zhǎng)度的脈沖設(shè)定值，P5-96為遮沒(méi)區(qū)脈沖長(zhǎng)度，此功能設(shè)定后，在遮沒(méi)區(qū)域內(nèi)，即使色標(biāo)誤動(dòng)作，也不會(huì)影響到整個(gè)系統(tǒng)的性能。
9 結(jié)語(yǔ)
臺(tái)達(dá)A2伺服在立式包裝上的成功應(yīng)用，表明臺(tái)達(dá)在立式包裝機(jī)行業(yè)有了成功的解決方案，它具有以下特點(diǎn)：
（1）裁切速度在袋長(zhǎng)為80mm時(shí)達(dá)到180包/分鐘，誤差精度為±0.3mm；
（2）可實(shí)現(xiàn)1～10連包的生產(chǎn)，滿(mǎn)足客戶(hù)的特殊需求；
（3）整個(gè)裁切過(guò)程由伺服自動(dòng)完成，PLC只是進(jìn)行簡(jiǎn)單的邏輯控制，大大降低了上位機(jī)控制難度和成本負(fù)擔(dān)；
（4）裁切使用的是A2特有的電子凸輪功能，相對(duì)于機(jī)械凸輪，它具有簡(jiǎn)單、無(wú)磨損、易維護(hù)、更換曲線(xiàn)方便的優(yōu)點(diǎn)，大大降低了后續(xù)設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用；
（5）A2特有的自動(dòng)同步修正功能、色標(biāo)遮沒(méi)功能的使用，使得設(shè)備的運(yùn)行更穩(wěn)定，操作更方便。
評(píng)論