臺達電子凸輪設計

2009/12ASDA-A2SOLUTION

1枕式包裝機是一種臥式三面封口，自動完成制袋、填充、封口、切斷，要實現高速包裝，橫封刀必須采用伺服的電子凸輪功能，運用臺達A2高性能伺服控制器所內建的電子凸輪完全可以達到客戶的要求。

目前市面的國產全自動枕式包裝機采用PLC控制、變頻調速，機械聯動，運動曲線是由機械的凸輪來實現的，機械加工、安裝復雜，運行噪音大，效率低。

如今市面上所講的伺服控制全自動枕式包裝機也是采用PLC控制伺服電機運動，其精度也不是非常的穩(wěn)定，代價相當的高，由于運算處理時通過PLC來實現務必造成實時性落差。

臺達目前在枕式包裝機上解決方案是用內建的運動控制功能、同步抓取修正功能、BY-PASS功能完全脫離上位機控制的只需要簡單的參數設置就能實現枕包裝機的工藝要求，而且速度快、精度高、一致性好等特點。

A2運動控制枕式包裝機ASDA-A2SOLUTION2

枕式包裝機行業(yè)應用ASDA-A2SOLUTION行業(yè)應用制藥行業(yè)工業(yè)用品食品行業(yè)化妝品行業(yè)生活用品行業(yè)紙巾行業(yè)3ASDA-A2SOLUTION枕式藥劑包裝機的工藝原理

枕式藥劑包裝機工藝原理：

枕式藥劑包裝機工藝原理圖：枕式藥機包裝機的送膜和送料可視為同步運行，送料和橫切伺服控制器直接抓取膜位色標信號進行位置檢測，以確定送料的位置及橫切的位置，薄膜經過拉膜輪及縱縫裝置后形成了筒膜，同時物料被送進筒膜內，一起向前經過橫封橫切部位，由電子凸輪控制的的橫封橫切刀對筒膜進行橫向封切，輸出包裝成品，在此期間通過A2伺服自己的同步抓取修正或者拉膜輪進行了裁切位置調整。送膜送料成型填充膜料縱向封口電子凸輪橫封裁切成品色標檢測同步修正同步修正拉膜輪位置調整4ASDA-A2SOLUTION枕式藥劑包裝機的工藝原理

枕式藥劑包裝機工藝原理：

枕式藥劑包裝機結構實際圖：枕式藥機包裝機的送膜和送料可視為同步運行，送料和橫切伺服控制器直接抓取膜位色標信號進行位置檢測，以確定送料的位置及橫切的位置，薄膜經過拉膜輪及縱縫裝置后形成了筒膜，同時物料被送進筒膜內，一起向前經過橫封橫切部位，由電子凸輪控制的的橫封橫切刀對筒膜進行橫向封切，輸出包裝成品，在此期間通過A2伺服自己的同步抓取修正或者拉膜輪進行了裁切位置調整。送料軸送膜軸色標檢測膜位調節(jié)器橫封刀位置調節(jié)器橫封切刀軸縱縫箱橫封加熱體5ASDA-A2SOLUTION枕式藥劑包裝機的工藝原理

枕式藥劑包裝機效果展示：枕料包裝膜送膜軸切刀軸送料軸6ASDA-A2SOLUTION枕式藥劑包裝機控制結構

枕式藥劑包裝機控制結構：RS485DOP-B05ES2色標檢查器DI7RS485DTC1000V送料軸送膜軸切刀軸溫度控制器7ASDA-A2SOLUTION枕式藥劑包裝機控制結構

枕式藥劑包裝機伺服接線方式：主動軸脈：OA,/OAOB,/OB主動軸脈：OA,/OAOB,/OB送料軸送膜軸切刀軸色標信號DI7輸入8ASDA-A2SOLUTION枕式藥劑包裝機的控制原理以PR模式(內部位置控制模式)內建的電子凸輪跟隨主軸運行，脈沖來源為送膜主軸的OA,/OA;OB,/OB，采用手動凸輪建表方式建表進行同步控制，當伺服控制器檢測到色標光電S1信號，凸輪啟動運轉，在運轉過程中，伺服控制器會抓取S1的信號，利用內建的同步抓取修正軸(色標補償功能)，調節(jié)凸輪速度，保證精準的裁切位置。切刀軸和送料軸的命令來源都是有送膜軸的OA,/OA;OB,/OB輸出給定，根據參數P1-74的設置來決定。送膜軸此軸采用速度控制，作為整個系統(tǒng)的主軸。下達脈沖命令給切刀軸和送料軸，下達的脈沖命令線數有P1-46設置來決定。切刀軸

以PR模式(內部位置控制模式)內建的電子凸輪跟隨主軸運行，脈沖來源為送膜主軸的OA,/OA;OB,/OB，采用凸輪自動飛剪同步方式進行同步控制，當伺服控制器檢測到色標光電S1信號，凸輪啟動運轉，在運轉過程中，伺服控制器會抓取S1的信號，利用內建的同步抓取修正軸(色標補償功能)，調節(jié)凸輪速度，保證精準的裁切位置。送料軸

枕式藥劑包裝機控制原理：9枕式藥劑包裝機控制參數設定首先通過P2-08設置10，進行參數初始化，進行相應的伺服增益調整及I/O功能設置，主要的運動控制參數見下：A2伺服功能簡要P1-740x0020光學尺全閉環(huán)控制功能開關，實現BY-PASS功能P5-810x0100E-CAM:資料陣列開始地址P5-820x0007E-CAM:凸輪頂點數目P5-830x0001E-CAM:MAST齒輪比設定MP5-84隨切長定E-CAM:MAST齒輪比設定PP5-190x0001電子凸輪倍率設定P5-79凸輪啟動前設置0同步抓取修正之誤差脈波數P5-80根據情況定同步抓取軸修正之最大修正率P5-390x0020CAPTURE-啟動控制P5-880x0251E-CAM：凸輪啟動控制P5-78隨切長定同步抓取修正之間隔脈波數P5-87隨切長定E-CAM：命令前置長度P5-96隨切長定運動控制之巨集指令1P5-970x0001運動控制之巨集指令2ASDA-A2SOLUTION10ASDA-A2SOLUTION枕式藥劑包裝機控制參數設定全閉環(huán)參數設定：參數功能介紹：P1-74光學尺全閉環(huán)功能控制開關全閉環(huán)功能開關光學尺回授正反相選擇OA/OB/OZ輸出來源選擇光學尺回授正反相選擇OA/OB/OZ輸出來源選擇未使用全閉環(huán)功能開關實現BY-pass控制

設定1實現全閉環(huán)功能及龍門同動功能11ASDA-A2SOLUTION

A2電子凸輪主動軸電子齒輪比設定：

P5-83:主軸齒輪比設定M

為凸輪軸依P5-84脈波數，執(zhí)行凸輪曲線的周數，此參數伺服運轉(ServoOn)下可調

P5-84:主軸齒輪比設定P

主軸所送的脈波數量，齒輪曲線走P5-83趟枕式藥劑包裝機控制參數設定12ASDA-A2SOLUTION枕式藥劑包裝機控制參數設定

A2電子凸輪凸輪曲線的縮放

P5-19:電子凸輪曲線縮放倍率最小設置單位為：0.000001倍，范圍：-2147.000000~2147.000000；正負有效；凸輪運行中參數可以調節(jié)，并且在凸輪下次嚙合后生效；P5-88.X設置0為凸輪命令關閉；與P1-44、P1-45有異曲同工之妙，但是P1-44/45影響整個系統(tǒng)，凸輪關閉則變?yōu)橄到y(tǒng)的電子齒輪比；P5-19只對電子凸輪曲線本身的命令有影響；13ASDA-A2SOLUTION枕式藥劑包裝機控制參數設定

電子凸輪凸輪曲線存儲的設定：曲線儲存在資料陣列中，一條曲線最多可有720分割，共有721筆資料(分割數加1)，曲線下載后，若有執(zhí)行燒錄到EEPROM的動作，斷電后會保存曲線的值，可以編輯軟件燒錄或P2-08寫入30、35燒錄P5-81:凸輪曲線在資料陣列中的起始位置P5-82:凸輪曲線的分割數(在資料陣列中共P5-82+1筆)P5-85:凸輪曲線嚙合后的起始資料陣列的內容無法直接被外界讀?。瘜懭?，必須透過系統(tǒng)參數P5-10~P5-13來達成。14ASDA-A2SOLUTION枕式藥劑包裝機控制參數設定

電子凸輪其它相關參數：P5-87凸輪嚙合條件成立時，主動軸發(fā)送的脈波數量必須超過參數設定值，凸輪才能正真嚙合；P5-89脫離時機資料，Master軸到達設定位移量（P5-89)后，凸輪脫離；P5-90,E-CAM:AREANo+凸輪區(qū)域正端設定，設定范圍為0~360度；P5-91,E-CAM:AREANo-凸輪區(qū)域負端設定，設定范圍為0~360度；P5-90接P5-91之間，配合O點輸出（0x18）；P5-92，E-CAM:周期性之命令前置長度，主動軸（Master）發(fā)送的脈波數必須超過本參數設定值，凸輪才會嚙合，設定為+則代表必須收到正向脈波作為前置量，設定+則代表收到反向脈波作為前置量；15ASDA-A2SOLUTION枕式藥劑包裝機控制參數設定

同步抓取修正軸參數說明：CAPTURE功能設定：CAP控制碼(P5-39.X):設0即可CAP來源軸(P5-39.Y):1-輔助編碼器，2-PulseCommand，3-主軸編碼器CAP信號邏輯(P5-39.Z):ON(上升緣動作)，NC(下降緣動作)CAP觸發(fā)間隔(P5-39.U):不必設定同步軸會同時使用到CAPTURE與COMPARE功能P5-39CAPTURE啟動控制：CAP資料陣列開始位置(P5-36):設在未使用的資料陣列位置，使用同步抓取軸的功能，系統(tǒng)會在CAPTURE完成后自動，開啟COMPARE功能。16ASDA-A2SOLUTION枕式藥劑包裝機控制參數設定

A2電子凸輪主要參數設置說明P5-88X:凸輪命令；Y:命令來源；Z:嚙合時機；U:脫離時機；BA:脫離形式；S:嚙合狀態(tài)顯示；17ASDA-A2SOLUTION枕式藥劑包裝機控制參數設定

同步抓取修正軸：P5-88設置0X251由固定的裁切長度的設定，可以將每次裁切間所產生的誤差量往設定值方向修正，如此則可消除每次裁切間所造成的累積誤差。

P5-88設為0X251實現同步抓取修正軸，DI7是A2唯一的快速數位輸入點，反應時間為5us，其他的DI反應時則為0.5ms；18ASDA-A2SOLUTION枕式藥劑包裝機凸輪曲線構建

電子凸輪凸輪曲線的構造：自動飛剪同步區(qū)當飛剪切切時，需要較長同步時間的應用，則可以選擇此功能，此功能建造的曲線范圍為“0.3切刀跨距≦切長度≦2.5切刀跨距”。

此法將利用新建的“巨集指令”，在驅動器中填入要求的參數，驅動器將利用這些填入的參數，在其內部制造凸輪曲線，此法將可以上位機快速的改變凸輪曲線。19ASDA-A2SOLUTION枕式藥劑包裝機凸輪曲線構建

使用步驟-設定系統(tǒng)參數：

電子凸輪凸輪曲線的構造：自動飛剪同步區(qū)P5-81=凸輪表格的起點；P5-82=凸輪表格分割數，固定為7（共8點）；P5-85=0,凸輪表格嚙合的起始點；P5-83=1,主動軸電子齒輪M，此處設為1；P5-84=裁切長度所對應的主軸脈波數20ASD慎A-A攔2SOL蟻UTI命ON枕式藥劑萌包裝機凸刑輪曲線構辭建使用步股驟-設潛定系統(tǒng)排參數：電子凸時輪凸輪蹦曲線的芝構造：刃自動飛孩剪同步等區(qū)P5-9墳4=近馬承達齒輪比元A*刀具隱數目C;P5-9咐5=近裁揪刀齒輪比鏡B;P5-9盒6=(切睜長L/（躍切刀運動嫌圓周π*脂D1))伸*速度補晌償V*1邪0000啞00*C召其中0.抵8≦V凍≦1.2皺,為飛刀貴速度調整補；21ASD悼A-A膚2SOLU板TION枕式藥耐劑包裝滋機凸輪辯曲線構集建使用步紗驟-設掙定系統(tǒng)涼參數：電子凸輪丙凸輪曲線照的構造：茅自動飛剪香同步區(qū)必須確網保前面青所填的繼“系統(tǒng)堤參數”懂與“巨公集參數蹈”無誤恢；在P5-所95中下么達繪制曲剩線的指令宴P5-9垮5=6;讀取P己5-9定5,實糧際看其練值是否招為P5泳-96死=0x餓100番6,此灶值表示欣為凸輪股線已經嘩建立成霉功，如罰果不是顛，依照宣顯示錯惰誤，修扔正參數灑；22ASDA賀-A2SOLU嘗TION枕式藥劑計包裝機凸姑輪曲線構拳建通過H贏MI與是A2伺潑服的4檢85通千訊，只廣要簡單營的修改莫切長（采色標距靠離）其求余的參虎數機械貍參數相工應輸入滿及通過僅用宏程分序運算赤，按照涼上述方航法能夠當很快的信建立起已凸輪曲謙線。電子凸渠輪凸輪芹曲線的題構造：牧自動飛兩剪同步鑄區(qū)23ASDA勒-A2SOL設UTI晚ON枕式藥盒劑包裝蔥機控制母流程P迅R設置送膜/嚇切刀軸回原點PR路徑捆執(zhí)行完成參數逝設置電子凸輪啟動嚙合信號DI7績輸入枕式藥劑區(qū)包裝機動帽作流程：定位（R否EL)P6-1銅7=12霧5000PR#8AUT怒OJUMP菜:P6-送17=1PR#陜9JUMPINT寫參數P5-9稀7=0X漫00PR#1AUTOINS原點復歸P6-0撈1=0PAT脊H:7PR#器0AUTO定位(A那BS)P6-校15=椅0PR#舊7AUT臺O寫參數P5-茫97=摸1PR#士5AUTOSTOP切刀伺案服PR伴路徑設閃置（同蔑步抓取萄修正，穴抓色標突）：寫參數P5-漆88=梁0X2帝50PR#圓2AUT籮OINS寫參數P5-3朱9=0X厘020PR#3AUT姐OINS寫參數P5-8致8=0X奇0251PR#4AUTOINS定位（夏REL顛)P6-1季7=12勵5000PR#8AUTOJUMP煌:P6-漂17=11PR#溉9JUMPINT寫參數P5-8慎8=0X面021PR#閣11AUT文OSTOP原點復拌歸P6-稈01=墻0PATH泊:7PR#0AUT劃O定位(它ABS敵)P6-1撲5=0PR#是7AUT牌O切刀伺服舊PR路徑似設置（定屈長裁切，謎不抓色標臘）：其中送料誓軸與切刀幣軸的PR轎參數設置學類似；24ASD吹A-A亞2SOLU糊TION凸輪曲線間建立(假尸定切長為定130M污M)：輸入相應上的機械參蓬數，有臺蜘達提供的留PC軟件鏡直接建立撤凸輪曲線晚，下載并喬且燒入到統(tǒng)驅動器里默，并且確真定了P5柱-84的變值為73菊893；枕式藥劑桂包裝機調盛試流程25ASD勢A-A籍2SOL辟UTI霸ON同步抓查取修正姓相關參免數：由固定的娘裁切長度輔的設定，踐可以將每污次裁切間舒所產生的蒜誤差量往夜設定值方峰向修正，仆如此則可程消除每次臨裁切間所冠造成的累雞積誤差。釣由于P5咱-83為吹1，則P徐5-78消與P5-妹84值相柿等。枕式藥劑明包裝機調穴試流程P5-7873893同步抓取修正之間隔脈波數P5-87隨裁切位置設定，假定初值為：P5-78/2=36946E-CAM：命令前置長度P5-96隨遮沒長度設定：P5-78*0.8=59114運動控制之巨集指令1P5-嗎77喪同步抓羨取軸位測置計數脈器，用乘以監(jiān)測簡同步軸窯已收到逆之脈波端量，即赤提供給該凸輪系咸統(tǒng)的脈厭波量P5-7武8同步蠻抓取軸之住標準長度裕，即所要扯的裁切長屬度P5-抗79逢同步誤還差，同火步軸實擊際輸出搏與理想土值間的貞累計誤鬼差同步誤竭差=砌同步軸票實際輸堤出值–在同步辦軸理想臣設定值=P扣5-7窗7累積最增加量寨–(況P5-苗78屢x輸億出次數偶)4.移P5-增80同誼步修正率鼻，每次輸餃出所允許鑼的最大修獵正率26ASD嫌A-A努2SOLU割TION凸輪軸無臂法啟動：枕式藥樓劑包裝言機調試博流程檢查P5企-88是第否是0x珠0251外？是則電題子凸輪已陜經開啟，袖否則電子乞凸輪沒有專啟動；P5-9閉7是否是躺0x10貍01？是跡則同步抓生取修正功受能已經開鮮啟，如果紗是出現失律敗碼，則柴置0，重班新寫0x對1;如果P蓬5-8樸8及P爭5-9號7都是枝正常，餓則取檢硬查主軸茶是否有痛脈波輸市入且P腿5-8陰6為正楚像遞增羅，檢查吩方法可保以用示環(huán)波器觀盆察，如觀果P5孟-86伴為負向回遞減，運則修改響互換A急B相脈距輸入；P5-棵86正爺向遞增27ASDA運-A2SOL臺UTI荷ON凸輪軸泉裁切出報現拉膜勢或堆膜鑼情況：枕式藥惕劑包裝幣機調試濫流程一般來熔說包裝呢出現堆返膜的情靠況比較咸少，出甲現這種彎很可能奧就是機箏械有明折顯的打妙滑或者反編碼器司直徑或館是編碼振器脈沖劍設置有估問題；拉料情妙況首先似調整切策刀的位敘置，確肚保在同科步區(qū)的袍時候對剩膜料進銳行裁切紋；通過建表鏡時候對速節(jié)度補償進香行設置，賠設置負值盞可以解決謀拉料的情于況；同步區(qū)速喚度低于主舅軸速度28ASDA脅-A2SOLU拼TION凸輪軸裁紛切出現拉毯膜或堆膜及情況：枕式藥六劑包裝蒜機調試而流程4.散排除腫主軸脈撞波輸入懇的干擾蛛，主軸垂脈波命什令與凸助輪軸的習關系：當裁切趴長度設鬼定需主蠅軸輸入蒸脈波量畫N時，農若主軸慨余裁切皆長度內山送入脈戚波量多哥于N時蘆，則會銅造成提譽早裁切即；若送悠入少于呼N時，析則會延糞遲裁切祖。29ASD街A-A帝2SOLU杏TION固定的娛偏差量鄭：1）因為慈初始的調具整沒有對患位好，可而調整檢測蔥器位置或掀調整凸輪繳嚙合前之薄P5-8鮮7初始前指置量，即染可解決此勝問題；裁切不觀準確的司問題分服析：枕式藥派劑包裝糾機調試狀流程規(guī)劃切沫長實際切車長固定偏差2）開城啟凸輪限軸發(fā)現逝裁切位視置不是聰理想的搏裁切位啊置，則蒜可以通分過P5開-79老及P5爆-80民（必須妄開啟）毫來調整糖：例如店調整1擴MM,輔假設包體長13嚴0mm武，則設封置P5隸-79犬:P5勵-84恒／（P腿5-8豪3x投13率0mm易）3）通殼過設置閥P5-責79后旗找準了份裁切位濾置，確縱保每次盒開機都域能夠在體需要的叼裁切位辰置，則掀必須把馳P5-腫79的彩調整值貪累加到驗P5-狠87的像初始值浸里。30ASDA溝-A2SOL燭UTI斯ON2.貪不過固監(jiān)定的偏差澇量：1）不固丙定的偏差肝量，如機皮械滾輪滑恢動、膠模癥張力改變玩、材料污霜損、標記校印刷不準道確、主動疊軸脈波的將遺失或造初成的計算辣誤差等等劃，逐一排書查；裁切不準未確的問題翠分析：枕式藥昌劑包裝功機調試邁流程規(guī)劃切長

實際切長不固定偏差2）通過倚同步抓取男修正，調小整修正率共來解決P趁5-80艘,設定扎值較大，拜則誤差的仰調整能力督較強，同乒步軸輸出蕩的速度化量大；設定接值較小，捏當誤差量澤大時，則裕誤差的調嚴整能力較郵弱，但同邪步軸輸出冠的速度變欺化較和緩籍;31ASDA確-A2SOL須UTI效ON枕式藥瘡劑包裝遞機調試匙流程同步抓花取修正妥軸參數庫說明：設定值較倒大，則誤芹差的調整麻能力較強耳，同步軸么輸出的速洽度化大；畫設定值較種小，當誤耕差量大時拴，則誤差績的調整能孟力較弱，陸但同步軸舉輸出的速塌度變化較擱和緩P5-7證8同步施抓取軸之則標準長度嗽，即裁切脖長度，必弦須設定準牽確，否則凍系統(tǒng)會一剖直存在修景正量，可丹參考監(jiān)視叨變數51傍h察看實奸際輸入脈搖波值再設獎定此參數P5-絕79馳同步誤陜差，亦瘦可由監(jiān)曉視變數謀054列h察看塑，理想拘的同步弟誤差為臺0，當滿此值變寺化逐漸鞭趨近0留時，表憶示修正員值設定插妥當，出當此值詞變化劇對烈，或趴一直累街積無法臂恢復為芝0時，短表示設哨定不當減，請重評新檢視紛同步軸磚相關參懸數或調葬整機械枕，此值牧亦可寫魯入，當競要修正魔或重置臘累積誤寄差時。P5-轉80李同步修矮正率：同步抓取斬軸參數裁雹切長度：同步抓取貿軸參數同鼻步誤差：32ASD子A-A笑2SOL酸UTI選ON枕式藥劑議包裝機調聲試流程同步抓象取修正秤軸參數厘說明：因第一刀除執(zhí)行時，碌系統(tǒng)并沒兆有存在累痛計誤差(碗P5-7娃9)，所溪以，若在弦一刀即產爬生誤差，鬧同步軸沒燦有自行修甩正的能力便，此時需席自行調整娘寫入P5古-79，勾讓系統(tǒng)修惰正到正確洽裁切點，滿然后，記痛錄此值，子將此值記泄錄于P5辯-87初漁始前置量同步抓取旗軸第一刀收即有誤差同步抓偽取修正具軸標記揚遺失當系統(tǒng)使宏用同步抓傳取修正軸所的功能時似，若被裁摩切物標(傅Mark擴)遺失時顫(如印刷廊不良)，觀同步抓取異修正軸仍離能依內部唯的設定值裝進行裁切某，直到標劍記出現后淋，再進行越同步修正標志遺失越按照設定饅的長度裁螺切33ASD諷A-A順2SOL損UTI逮ON3.在裁沫切過程中艇出現時