枕式包裝機(jī)單伺服系統(tǒng)應(yīng)用

橫封刀說明：

變頻調(diào)速，速度連續(xù)可調(diào)；

橫封刀安裝一個(gè)編碼器和一個(gè)切點(diǎn)開關(guān)；

橫封刀生產(chǎn)過程停止刀必須停留在上方；

橫封刀使用機(jī)械凸輪調(diào)節(jié)裁切點(diǎn)速度。

縱封送膜說明：

使用伺服驅(qū)動(dòng)縱封輪送膜；

塑料膜有白膜（無圖案）和色膜（有圖案）兩種；

安裝一個(gè)色標(biāo)傳感器檢測(cè)色膜上的色標(biāo)標(biāo)記。

控制基本要求：

橫封刀每轉(zhuǎn)一圈，縱封正好送一個(gè)膜長(zhǎng)，即定長(zhǎng)裁切；

橫封刀必須正好封切在色膜的色標(biāo)上。

其他要求：

計(jì)算橫封刀位置角度；

測(cè)量色膜袋長(zhǎng)。

縱封伺服驅(qū)動(dòng)器控制基本接線圖：

圖：主軸編碼器信號(hào)與高速脈沖捕捉接線示意圖

說明：

橫封刀編碼器作為主軸，縱封伺服作為從軸，進(jìn)行主從跟隨運(yùn)動(dòng)。

利用切點(diǎn)信號(hào)進(jìn)行高速脈沖捕捉；

利用色標(biāo)信號(hào)進(jìn)行高速脈沖捕捉。

圖：伺服驅(qū)動(dòng)器I/O信號(hào)接線示意圖

說明：

切點(diǎn)傳感器信號(hào)輸入；

色標(biāo)傳感器輸入；

啟動(dòng)信號(hào)，啟動(dòng)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過程；

停止信號(hào)，停止設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過程；

縱封點(diǎn)動(dòng)信號(hào)，伺服點(diǎn)動(dòng)運(yùn)行送膜，松手即停。

橫封點(diǎn)動(dòng)信號(hào)，橫封刀變頻器點(diǎn)動(dòng)運(yùn)行。

橫封刀速度信號(hào)：利用伺服模擬量輸出調(diào)節(jié)。

實(shí)現(xiàn)功能說明如下。

1．  橫封刀控制

1）  橫封刀角度計(jì)算。橫封刀切點(diǎn)信號(hào)輸入是伺服驅(qū)動(dòng)器讀取主軸位置作為參考點(diǎn)，然后利用主軸實(shí)際位置計(jì)算橫封刀實(shí)際角度位置。不需要很高的實(shí)時(shí)性，所以利用慢速任務(wù)運(yùn)算即可。

2）  橫封刀速度調(diào)節(jié)。伺服數(shù)字量輸出作為橫封刀變頻器啟動(dòng)信號(hào)，伺服模擬量輸出作為頻率信號(hào)。

3）  橫封刀定位停刀。為了防止橫封刀在非運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間燙壞包裝膜，要求停機(jī)時(shí)橫封刀停在高位。在停止信號(hào)發(fā)出后伺服驅(qū)動(dòng)器根據(jù)內(nèi)部計(jì)算的橫封刀角度位置確定變頻器啟動(dòng)信號(hào)的時(shí)機(jī)。

4）  橫封刀點(diǎn)動(dòng)運(yùn)行。在停止?fàn)顟B(tài)下，橫封刀點(diǎn)動(dòng)信號(hào)持續(xù)狀態(tài)下變頻器按照預(yù)設(shè)速度運(yùn)行，這是要求縱封伺服保持在停止?fàn)顟B(tài)（不能跟隨運(yùn)行）。

2．  縱封送膜控制

1）  縱封伺服跟隨橫封刀編碼器運(yùn)行，根據(jù)設(shè)定長(zhǎng)度確定電子齒輪比。

2）  縱封伺服點(diǎn)動(dòng)運(yùn)行。

3）  追標(biāo)控制。這部分下文詳述。

3．  系統(tǒng)運(yùn)行啟停過程

1）  人機(jī)界面上運(yùn)行啟動(dòng)。

2）  橫封刀旋轉(zhuǎn)查找到切點(diǎn)信號(hào)后停在高位。

3）  手動(dòng)/自動(dòng)對(duì)標(biāo)。選用。針對(duì)色膜的功能，在人機(jī)界面上操作�？v封伺服慢速運(yùn)行找到色標(biāo)信號(hào)后做一個(gè)定位（定位長(zhǎng)度C，后面又說明）停止，這是膜上的一個(gè)色標(biāo)標(biāo)記正好在切點(diǎn)位置。對(duì)于白膜不需要這個(gè)步驟。

4）  縱封伺服數(shù)字輸入端子的啟動(dòng)信號(hào)觸發(fā)。

5）  如果是找標(biāo)（自動(dòng)找標(biāo)或手動(dòng)找標(biāo)）后的第一次啟動(dòng)，橫封刀運(yùn)行至對(duì)標(biāo)點(diǎn)位置（切點(diǎn)或M0，詳見對(duì)標(biāo)與追標(biāo)）時(shí)啟動(dòng)伺服主從跟隨功能。其他情況橫封刀運(yùn)行時(shí)直接啟動(dòng)伺服主從跟隨功能。

6）  正常生產(chǎn)。

7）  縱封伺服數(shù)字輸入端子的停止信號(hào)觸發(fā)。

8）  橫封刀運(yùn)行到高位后停止（定位停車）。

9）  重復(fù)第3）。

4．  對(duì)標(biāo)與追標(biāo)

對(duì)于封切印刷有圖案的色膜，必須封切到指定位置。對(duì)標(biāo)發(fā)生在系統(tǒng)啟停過程第3）步。

下面兩種方式建議使用方式二，容易理解和實(shí)現(xiàn)。

方式一：

手動(dòng)對(duì)標(biāo)步驟：點(diǎn)動(dòng)縱封伺服送膜——色標(biāo)傳感器準(zhǔn)確界測(cè)到色標(biāo)點(diǎn)(捕捉色標(biāo)點(diǎn)位置A0)——繼續(xù)送膜直至色標(biāo)點(diǎn)到達(dá)切點(diǎn)位置(捕捉切點(diǎn)位置B0)——計(jì)算色標(biāo)點(diǎn)至切點(diǎn)位置（設(shè)色標(biāo)點(diǎn)至切點(diǎn)位置為C0=B0-A0）。

自動(dòng)對(duì)標(biāo)步驟：縱封伺服自動(dòng)慢速送膜至色標(biāo)傳感器準(zhǔn)確界測(cè)到色標(biāo)點(diǎn)——向前送膜C0長(zhǎng)度（C0是手動(dòng)對(duì)標(biāo)取得）。

色標(biāo)追蹤方式：

色標(biāo)追蹤方式是在封切色膜時(shí)使用，發(fā)生在系統(tǒng)啟停過程第6）步。

膜長(zhǎng)為L，切點(diǎn)捕捉包裝膜位置B，色標(biāo)點(diǎn)捕捉包裝膜位置A，色標(biāo)點(diǎn)位置檢測(cè)后實(shí)際計(jì)算色標(biāo)點(diǎn)至切點(diǎn)距離C=L-(A-B)。

C與C0比較：

dC =C-C0

dC<0      橫封刀超前，膜滯后——膜速度加快

dC=0      正好——膜速度恢復(fù)標(biāo)準(zhǔn)

dC>0      橫封刀滯后，膜超前——膜速度減慢

速度調(diào)整方式使用改變電子齒輪比分子的方式，在一個(gè)膜長(zhǎng)中補(bǔ)償完成即可。

方式二：按照橫封刀位置判斷與補(bǔ)償，這是最普遍常用的辦法。

手動(dòng)對(duì)標(biāo)步驟：點(diǎn)動(dòng)縱封伺服送膜——色標(biāo)傳感器準(zhǔn)確界測(cè)到色標(biāo)點(diǎn)(捕捉色標(biāo)點(diǎn)位置A0)——繼續(xù)送膜直至色標(biāo)點(diǎn)到達(dá)切點(diǎn)位置(捕捉切點(diǎn)位置B0)——計(jì)算色標(biāo)點(diǎn)至切點(diǎn)位置（設(shè)色標(biāo)點(diǎn)至切點(diǎn)位置為C0=B0-A0）——檢測(cè)到色標(biāo)點(diǎn)瞬間橫封刀標(biāo)準(zhǔn)位置M0。

自動(dòng)找標(biāo)：縱封伺服自動(dòng)慢速送膜至色標(biāo)傳感器準(zhǔn)確界測(cè)到色標(biāo)點(diǎn)——向前送膜C0長(zhǎng)度（C0是手動(dòng)對(duì)標(biāo)取得）。

色標(biāo)追蹤方式：色標(biāo)追蹤方式是在封切色膜時(shí)使用，發(fā)生在系統(tǒng)啟停過程第6）步。色標(biāo)點(diǎn)瞬間取得橫封刀位置M，將M與M0比較

M>M0    橫封刀超前，膜滯后——膜速度加快

M=M0    正好——膜速度恢復(fù)標(biāo)準(zhǔn)

M    橫封刀滯后，膜超前——膜速度減慢

速度調(diào)整方式使用改變電子齒輪比分子的方式，在一個(gè)膜長(zhǎng)中補(bǔ)償完成即可。

5．  其他功能。

6．  診斷。