枕式包裝機單伺服系統(tǒng)應(yīng)用

橫封刀說明：

變頻調(diào)速，速度連續(xù)可調(diào)；

橫封刀安裝一個編碼器和一個切點開關(guān)；

橫封刀生產(chǎn)過程停止刀必須停留在上方；

橫封刀使用機械凸輪調(diào)節(jié)裁切點速度。

縱封送膜說明：

使用伺服驅(qū)動縱封輪送膜；

塑料膜有白膜（無圖案）和色膜（有圖案）兩種；

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

控制基本要求：

橫封刀每轉(zhuǎn)一圈，縱封正好送一個膜長，即定長裁切；

橫封刀必須正好封切在色膜的色標(biāo)上。

其他要求：

計算橫封刀位置角度；

測量色膜袋長。

縱封伺服驅(qū)動器控制基本接線圖：

圖：主軸編碼器信號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，進行主從跟隨運動。

利用切點信號進行高速脈沖捕捉；

利用色標(biāo)信號進行高速脈沖捕捉。

圖：伺服驅(qū)動器I/O信號接線示意圖

說明：

切點傳感器信號輸入；

色標(biāo)傳感器輸入；

啟動信號，啟動設(shè)備運轉(zhuǎn)過程；

停止信號，停止設(shè)備運轉(zhuǎn)過程；

縱封點動信號，伺服點動運行送膜，松手即停。

橫封點動信號，橫封刀變頻器點動運行。

橫封刀速度信號：利用伺服模擬量輸出調(diào)節(jié)。

實現(xiàn)功能說明如下。

1．  橫封刀控制

1）  橫封刀角度計算。橫封刀切點信號輸入是伺服驅(qū)動器讀取主軸位置作為參考點，然后利用主軸實際位置計算橫封刀實際角度位置。不需要很高的實時性，所以利用慢速任務(wù)運算即可。

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信號，伺服模擬量輸出作為頻率信號。

3）  橫封刀定位停刀。為了防止橫封刀在非運轉(zhuǎn)時間燙壞包裝膜，要求停機時橫封刀停在高位。在停止信號發(fā)出后伺服驅(qū)動器根據(jù)內(nèi)部計算的橫封刀角度位置確定變頻器啟動信號的時機。

4）  橫封刀點動運行。在停止?fàn)顟B(tài)下，橫封刀點動信號持續(xù)狀態(tài)下變頻器按照預(yù)設(shè)速度運行，這是要求縱封伺服保持在停止?fàn)顟B(tài)（不能跟隨運行）。

2．  縱封送膜控制

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

2）  縱封伺服點動運行。

3）  追標(biāo)控制。這部分下文詳述。

3．  系統(tǒng)運行啟停過程

1）  人機界面上運行啟動。

2）  橫封刀旋轉(zhuǎn)查找到切點信號后停在高位。

3）  手動/自動對標(biāo)。選用。針對色膜的功能，在人機界面上操作�？v封伺服慢速運行找到色標(biāo)信號后做一個定位（定位長度C，后面又說明）停止，這是膜上的一個色標(biāo)標(biāo)記正好在切點位置。對于白膜不需要這個步驟。

4）  縱封伺服數(shù)字輸入端子的啟動信號觸發(fā)。

5）  如果是找標(biāo)（自動找標(biāo)或手動找標(biāo)）后的第一次啟動，橫封刀運行至對標(biāo)點位置（切點或M0，詳見對標(biāo)與追標(biāo)）時啟動伺服主從跟隨功能。其他情況橫封刀運行時直接啟動伺服主從跟隨功能。

6）  正常生產(chǎn)。

7）  縱封伺服數(shù)字輸入端子的停止信號觸發(fā)。

8）  橫封刀運行到高位后停止（定位停車）。

9）  重復(fù)第3）。

4．  對標(biāo)與追標(biāo)

對于封切印刷有圖案的色膜，必須封切到指定位置。對標(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，容易理解和實現(xiàn)。

方式一：

手動對標(biāo)步驟：點動縱封伺服送膜——色標(biāo)傳感器準(zhǔn)確界測到色標(biāo)點(捕捉色標(biāo)點位置A0)——繼續(xù)送膜直至色標(biāo)點到達(dá)切點位置(捕捉切點位置B0)——計算色標(biāo)點至切點位置（設(shè)色標(biāo)點至切點位置為C0=B0-A0）。

自動對標(biāo)步驟：縱封伺服自動慢速送膜至色標(biāo)傳感器準(zhǔn)確界測到色標(biāo)點——向前送膜C0長度（C0是手動對標(biāo)取得）。

色標(biāo)追蹤方式：

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

膜長為L，切點捕捉包裝膜位置B，色標(biāo)點捕捉包裝膜位置A，色標(biāo)點位置檢測后實際計算色標(biāo)點至切點距離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，在一個膜長中補償完成即可。

方式二：按照橫封刀位置判斷與補償，這是最普遍常用的辦法。

手動對標(biāo)步驟：點動縱封伺服送膜——色標(biāo)傳感器準(zhǔn)確界測到色標(biāo)點(捕捉色標(biāo)點位置A0)——繼續(xù)送膜直至色標(biāo)點到達(dá)切點位置(捕捉切點位置B0)——計算色標(biāo)點至切點位置（設(shè)色標(biāo)點至切點位置為C0=B0-A0）——檢測到色標(biāo)點瞬間橫封刀標(biāo)準(zhǔn)位置M0。

自動找標(biāo)：縱封伺服自動慢速送膜至色標(biāo)傳感器準(zhǔn)確界測到色標(biāo)點——向前送膜C0長度（C0是手動對標(biāo)取得）。

色標(biāo)追蹤方式：色標(biāo)追蹤方式是在封切色膜時使用，發(fā)生在系統(tǒng)啟停過程第6）步。色標(biāo)點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，在一個膜長中補償完成即可。

5．  其他功能。

6．  診斷。