紙護角由多層紗管紙和牛卡紙經護角機定型壓製而成，能對包裝件的邊角進行保護
，並增加其堆碼強度，還可用於低成本的“無容器包裝”，因而是一種被廣泛采用的包裝材料。

按橫截麵形狀


，紙護角可分為U型、L型(或V型)等。在紙護角的規定位置上衝出槽口，便可對紙護角作90度折彎或環繞。

圖1 護角產品

1  設備概述和工作原理

1.1設備概述

紙護角一體機，就是能將紙護角的衝口、裁切在一台機上連續完成的設備。按功能劃分，該設備可分成掛紙
、塗膠、包邊

、成型
、衝口、裁切五個區段。

圖2 紙護角一體機的衝口和裁切段

由於衝口軸、裁切軸在機械設計上，采用了曲柄滑塊機構
，伺服電機旋轉一周，衝口或裁切台就完成一次追速、同步、裁切、返回的過程
，因此控製器必須具有以來料脈衝作主軸，規劃兩個飛剪電子凸輪來完成紙護角的衝口、裁切動作，且能動態更新凸輪數據的功能。

1.2裁切、衝口過程分析

客戶要求成品以槽口為界，可分1～5段。隻有1段時，相當於關閉衝口功能，隻有裁切軸作定長裁切
；5段時，成品可以拚成如圖3示的一個方形框架
，其接口處連接後，便可直接用於箱體包裝。

圖3 紙護角一體機成品

下麵以生產兩段產品為例，來分析其裁切
、衝口的過程。

當b時

，設置好初始飛剪電子凸輪數據後，讓兩軸飛剪電子凸輪齧合，然後開啟主軸：衝口軸和裁切軸會首先動作一次（這次飛剪動作的主軸長度並未到達
，而是由於啟動凸輪齧合產生的。後續的動作才是按所設的主軸長度執行飛剪功能）
，切出成品的第一個有效槽口。當主軸行走了長度e（即a-b）時

，裁切軸再裁切一次
，切出成品的第一個有效左端麵。後續主軸每行走長度b+c（即成品總長）
，裁切軸就裁切一次

；主軸每行走長度d（即末段長c+首段長b)，衝口軸就切槽一次。

圖4 兩段紙護角，當b時衝口、裁切示意圖

當b>a時
，設置好初始飛剪電子凸輪數據後，先讓裁切軸飛剪電子凸輪齧合，然後開啟主軸：裁切軸會首先動作一次
，裁出成品的第一個有效左端麵。當主軸行走了長度e（即a-b）時，再讓衝口軸的飛剪電子凸輪齧合
，切出成品的第一個有效槽口。後續主軸每行走長度b+c（即成品總長），裁切軸就裁切一次
；主軸每行走長度d（即末段長+首段長），衝口軸就切槽一次。

圖5 兩段紙護角，當b>a時衝口
、裁切示意圖

綜上所述，生產兩段產品
，當成品的首段長小於刀距時：第一次裁切的主軸長度為“刀距-首段長”，後續主軸長度為“成品總長”；而衝口的主軸長度為“末段長+首段長”
，兩個飛剪電子凸輪同時齧合。

當成品的首段長大於刀距時：裁切的主軸長度始終設為“成品總長”
，衝口的主軸長度始終設為“末段長+首段長”。但裁切軸的飛剪電子凸輪先齧合；當主軸行走了“首段長-刀距”時，再啟動衝口軸的飛剪電子凸輪齧合。更多段數產品的裁切
、衝口過程以此類推，不作分析。

2  台達20PM運動控製方案

根據以上控製過程和要求，選用兩台DVP20PM00D來完成兩個飛剪電子凸輪的動作。DVP20PM00D是一款專業的運動控製器
，支持電子凸輪（2048點）及飛剪

、追剪應用；兼容G-Code/M-Code，支持2軸直線/圓弧插補運動控製等功能。

圖6 控製係統框圖

主要電氣配置型號如表1。

表1 主要電氣配置型號列表

變頻器的啟停通過20PM的Y點進行控製
，頻率命令通過操作麵板上的電位器給定。

觸控屏與20PM的通訊連接，使用RS232連接線，通過觸控屏不同的COM口與20PM相連。兩台20PM相同的參數設置可通過觸控屏內的Background宏進行傳遞，也可采用RS485聯機，通過觸控屏的1個COM口與兩台設置為不同站號的20PM通訊。

接入衝口軸20PM的A0
、B0的主軸脈衝信號，也並入其A1
、B1口
，並在程序中啟動C204計數，用以判斷當產品首段長大於刀距時，衝口軸電子凸輪啟動的時機。兩個20PM的DOG信號與X2並聯，回原點時需為DOG正緣停止。

3  結語

目前該設備已投入使用，使用效果得到了客戶認可。台達20PM的飛剪電子凸輪功能為該類設備提供了經濟、適用的運動控製方案，具有較好的市場推廣價值。

作者簡介：

譚坤鵬，男，生於1985年，畢業於重慶大學，機械電子工程。現任台達集團--中達電通股份有限公司工業控製係統產品開發處應用工程師
，從事PLC、HMI、工業電源、以太網交換機等產品的工程應用和技術支持。