【摘要】本(ben)文(wen)通(tong)過(guo)對(dui)奶(nai)糖(tang)包(bao)裝(zhuang)機(ji)的(de)工(gong)藝(yi)及(ji)難(nan)點(dian)分(fen)析(xi)，整(zheng)合(he)台(tai)達(da)自(zi)動(dong)化(hua)產(chan)品(pin)，為(wei)客(ke)戶(hu)提(ti)出(chu)整(zheng)套(tao)奶(nai)糖(tang)包(bao)裝(zhuang)機(ji)係(xi)統(tong)控(kong)製(zhi)架(jia)構(gou)。整(zheng)個(ge)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)的(de)核(he)心(xin)為(wei)包(bao)裝(zhuang)紙(zhi)的(de)輸(shu)送(song)
，為(wei)了(le)實(shi)現(xian)高(gao)速(su)的(de)控(kong)製(zhi)要(yao)求(qiu)，采(cai)用(yong)A2伺si服fu特te有you的de色se標biao對dui位wei修xiu正zheng功gong能neng和he電dian子zi凸tu輪lun功gong能neng實shi現xian核he心xin控kong製zhi功gong能neng。經jing實shi際ji測ce試shi，該gai套tao控kong製zhi係xi統tong方fang案an大da大da提ti升sheng了le係xi統tong的de包bao裝zhuang速su度du和he工gong作zuo效xiao率lv。

【Abstract】This article analyzes the milk sugar packaging machine technology and difficulties analysis, the integration of sets of automation product advantage and characteristics, and put forward a complete set for the customer to milk sugar packaging machine system control architecture. The core of the whole control system for conveying wrapping paper, in order to realize high speed control requirements, the unique color standard A2 servo contrapuntal fixed function and electronic CAM function to realize the core control function. The actual one, the control system solution greatly improved the system packing speed and efficiency.

【關鍵詞】電子凸輪；主從控製；對位；同步修正

【Keywords】Electronic CAM;Master-slave control;Registration;Synchronous fixed                       

 

    此設備主要實現奶糖的包裝，其設備機構及工藝如下圖1所示。

 

 

    主傳動采用變頻器控製
，主要驅動橫封
、縱封

、切刀、輸送，送膜軸采用獨立傳動控製。采用DTC溫度模塊實現縱封和橫封的溫度控製；送膜軸跟隨主軸編碼器實現包裝紙的送出。並利用色標光電實現色標偏差補償。如圖3所示。

 

 

    本ben係xi統tong的de核he心xin工gong藝yi為wei包bao裝zhuang紙zhi的de進jin紙zhi控kong製zhi，其qi難nan點dian在zai於yu在zai高gao速su狀zhuang態tai下xia
，如ru何he保bao證zheng包bao裝zhuang長chang度du和he裁cai切qie點dian精jing準zhun無wu誤wu。依yi據ju包bao裝zhuang紙zhi色se標biao有you無wu狀zhuang態tai，設she備bei分fen為wei定ding長chang（即無標）和(he)跟(gen)標(biao)兩(liang)種(zhong)模(mo)式(shi)。在(zai)色(se)標(biao)模(mo)式(shi)下(xia)
，送(song)紙(zhi)軸(zhou)要(yao)根(gen)據(ju)主(zhu)傳(chuan)動(dong)的(de)編(bian)碼(ma)器(qi)命(ming)令(ling)運(yun)行(xing)
，同(tong)時(shi)要(yao)根(gen)據(ju)色(se)標(biao)信(xin)號(hao)進(jin)行(xing)主(zhu)軸(zhou)相(xiang)位(wei)的(de)同(tong)步(bu)修(xiu)正(zheng)。光(guang)標(biao)信(xin)號(hao)的(de)取(qu)樣(yang)的(de)及(ji)時(shi)性(xing)就(jiu)直(zhi)接(jie)影(ying)響(xiang)到(dao)整(zheng)個(ge)係(xi)統(tong)的(de)精(jing)確(que)性(xing)和(he)穩(wen)定(ding)性(xing)
，故(gu)本(ben)係(xi)統(tong)利(li)用(yong)A2伺服的電子凸輪功能和對位功能實現送紙工藝，利用其DI的高速響應性以實現相位的及時補償。

 

 

    對於伺服程序的規劃，按照設備工藝要求，本係統主要包三個功能塊：1.凸輪輸入輸出模塊
；2.色標對位模塊；3.同步修正模塊。

 

    由於送紙軸必須跟隨主軸運行，即主軸運行1個(ge)工(gong)位(wei)

，則(ze)送(song)紙(zhi)軸(zhou)必(bi)須(xu)送(song)出(chu)一(yi)個(ge)規(gui)格(ge)長(chang)度(du)的(de)包(bao)裝(zhuang)膜(mo)。根(gen)據(ju)係(xi)統(tong)工(gong)藝(yi)要(yao)求(qiu)

，送(song)紙(zhi)軸(zhou)的(de)運(yun)動(dong)速(su)度(du)需(xu)保(bao)持(chi)恒(heng)定(ding)速(su)度(du)運(yun)行(xing)，且(qie)與(yu)切(qie)刀(dao)保(bao)持(chi)線(xian)速(su)度(du)一(yi)直(zhi)。

    以此建立送紙軸凸輪曲線如圖4所示，即主軸每運行1個工位（0～360°）送紙軸輸出一周。

 

 

    由於上述送紙軸輸出為拉膜輥的周長，故對於不同長度的包裝紙規格，可以利用凸輪表格縮放比率P5-19進行調整。其原理如下圖5所示。

 

 

    對位的原理為：相對主軸位置建立一個目標相位值

，然後抓取包裝紙的光標信號

，進行比對，以保證每次光標信號到達時，主軸相位與目標值相重合。

    補償原理即當驅動器抓到色標光電信號後便將實際主軸相位與目標相位作對比，計算出偏移值
；然後利用PR進行相位補償調整。

    而同步修正則是利用DI7高速抓取主軸原點信號，進行周期性的誤差修正。其程序設定如圖6所示。

 

 

    此係統的參數設定，規格切換，隻需通過HMI即可輕鬆完成，故障的診斷輸出圖文並茂
，一目了然。如圖7所示。

 

 

    由於包裝紙會受到張力
、摩擦、打滑以及溫度的影響
，所以係統調試主要為對位補償功能的調整
，在進行對位功能調整過程中。主要借助ASDA soft所提供的示波器功能進行數據的監測，所要觀測的變量有以下：

    A.E-CAM TABLE IN(X POS) B. DI狀態 C.0X10000055 (對位誤差率)

    如圖8示波器內容所示，所觀測的信息為：每次對位信號（DI=0X35）相對主軸的相位是否固定；兩個對位信號間隔脈衝數是否與主軸一周的脈衝數相等；對位誤差率是否接近的變化情況，如果接近0則表示對位功能正常

，若對位誤差一直處於小於零或一直大於零，請確認P5-19設定的輸出是否與實際輸出長度相等。根據經驗，如果對位誤差率小於零，可適當增大P5-19；反之
，則減小P5-19。

 

 

    A2伺服針對包裝行業所開發的色標補償功能，使得包裝機的係統升級變得輕而易舉；模塊化的係統配置，有效解決成本問題的同時

；並可以獲得設備性能的提升。經過實際生產驗證，此係統穩定可靠，設備速度提升50%。

 

    王江濤，男
，1983年3月出生於陝西省
，畢業於西安工業大學機電自動化專業，高級工程師，現就職於台達工業自動化事業部應用技術中心，研究方向是：包裝機械控製係統設計。

 

【1】      台達ASDA-A2係列高解析智能型伺服操作手冊

【2】      《包裝機械》化學工業出版社

【3】      台達DOP-B係列應用技術手冊