VMMORE贴标型伺服在透明膜双面贴标中的应用
日期:04-20

1、    功能特点
        *内置PLC,布线简洁,4MHZ高速口采集信号,同步响应快速。
        *ISD300贴标专用机,专门应用于贴标行业。
        *触摸屏的图形化输入提高了人间交互性,可以根据实际情况自由设定参数。
        *无需编写贴标程序,只需根据实际情况设置相关参数即可贴标,简洁易懂,大大减少工程师的工作量。

2、    工艺要求
      透明膜双面贴标机要求在膜的上表面和下表面分别贴上手撕标签,速度快,重复精度在1mm以内,上下标签贴在膜上的位置可以更改,可以贴不同宽度的标签,当大膜和小膜交错贴时,不需更改参数,大膜和小膜所贴标签的位置一致。此外,须增加人机交互界面----------触摸屏,可以手动设置常用参数和查看系统当前的运行状态,满足客户的需求。

15242204632004828230.png

图1 手机膜双面贴标机

15242205262004108221.png

图2 触摸屏

15242205782004420575.png

图3 产品示意图


3、    工作原理
 手机膜经过送料设备匀速等间距地送入主轴的夹紧的皮带中,皮带夹紧手机膜匀速前进,当装在主轴皮带旁的电眼A感应到手机膜的边沿时,开始对主轴编码器脉冲计数,直到达到设定的前置距离后,启动贴标轴电机在设定的加速区内达到同步速度,之后保持同步速度,贴标轴启动后不停扫描装标签轴上的检测标签的电眼B,如果发现了B传感器的有效沿,开始对贴标轴电机的增量脉冲进行计数并计数减速区电机总脉冲数,当贴标轴电机移动指定的距离后减速停止,贴标过程完成,等待下一个贴标周期过程。
上标签和下标签的贴标原理相同,他们共用电眼A的信号。

15242206222004221376.png

图4 运动轨迹

4、    系统构成及架构
 
        名称                  数量
        触摸屏              1pcs

        变频器              1pcs

        主轴电机           1pcs

        伺服ISD300      2set


15242206592004153182.png

图5 电箱布置图

 15242206702004450339.png

图6 系统架构


5、    工作模式演变
        传统方法之一是外置PLC控制伺服,变频器带到主轴皮带匀速运动,贴标位置的控制通过延时来设定,当皮带速度不稳时就会增大误差,当主轴的速度不同时,需再调整延时时间才能贴在原来的位置,操作太复杂,不利于工人的操作。当更换不同宽度的标签时,需再设置相应的送标量才可正常工作,要设的参数太多。由于传统的方式是通过PLC的扫描的方式进行贴标,    PLC是有扫描周期的,所以响应带后,贴标速度低。
        为解决上述问题,我们开发了贴标专用的伺服驱动器,整个贴标过程做在了伺服的单板里,相当于用硬件来实现贴标的整个过程,只需设置好相应的贴标参数,无需编程,即可实现贴标,大大减小的工程师的工作量。而且采用硬件来实现贴标,贴标速度可以非常快,由原来传统的贴标主轴速度30~40Hz,提升到50~60Hz,大大提高了效率。工人操作过程中需要修改的参数非常少,只有偏移量(改变标签贴在膜上的相对位置),其他参数无需更改,贴大小不同的膜时无需更改参数,大大满足了现场要求简单易用的特点。


6、    贴标相关参数说明
        间歇贴标过程示意图如下:
 

15242207092004522038.png

图7 运动轨迹


        步骤:
●    Pn0=6,设定为 PLC 运动控制模式。   
●    Pn800 = 8,设定为间歇对标模式。   
●    同步使能开关 Pn1100:为 0 时不跟随底纸,为 1 时启动与底纸同步。
●    前置脉冲数 Pn1107‐ Pn1108:设定 A 传感器有效沿出现到电机启动的编码器脉冲数 (主轴 ), 0‐ 2147483647。
●    加速区宽度 Pn1109‐ Pn1110:设定电机从启动到达到同步速度对应的编码器脉冲数 (主轴 ), 0‐ 2147483647。
●    减速区脉冲量 Pn1111‐ Pn1112:设定电机从开始减速到停止的电机脉冲数 (从轴 ),0‐ 2147483647。
●    送标脉冲量 Pn1113‐ Pn1114: 设定 B 传感器有效沿出现后继续送标的电机脉冲数 (从轴 ),0‐ 2147483647。
●    测频周期 Pn1115:设定测频的周期时间,范围 1‐ 65535,单位 0.5 m s
●    测频结果 Pn1036‐ Pn1037: 记录每个测频周期内的主轴脉冲量, 每个测频周期更新一次。
●    主轴方向标志 Pn1031,为 0 表示方向正确,为 1 表示方向错误。
●    运行状态标志 Pn1032,为 0 表示空闲,为 1 表示运行中。
●    电子齿轮分子、 分母 Pn415、 Pn416: 合理设定使底纸和标签同步运
行时相对速度为零。
●    电机旋转方向 Pn412: 0‐ CCW, 1‐ CW,用来调整电机旋转方向的
正反,以配合机械。
●     传感器 A有效沿选择 Pn1101: 0 为上升沿, 1 为下降沿。
●    传感器 B有效沿选择 Pn110 2: 0 为上升沿, 1 为下降沿。

7、    本系统主要参数
此方案由变频器带动皮带,皮带上安装的2500P/R编码器作为主轴脉冲输入到贴标轴伺服ISD300中,利用专用的贴标模式进行贴标。
数据如下:
皮带轴直径R1=54MM;
伺服经一个1:3的减速皮带带动标签辊,直径R2=61MM;
编码器为2500P/R,AB相;
齿轮比的计算:
        V1=R1πF1/10000
        V2=R2πF2/10000/3
        V1=V2
        n=2.65
        (V1:皮带线速度;V2:标签的速度;F1:输入脉冲;F2:输出脉冲;n:齿轮比)   
             
正确的齿轮比保证了伺服跟主轴的同步。

        间歇贴标模式参数(参数均为触摸屏可改)

 

15242207542004284356.png


图8触摸屏

        调整前置量可改变标签贴在透明膜上的相对位置。

8、    结语
        采用VMMORE的贴标专用型伺服系统构建的透明膜上下贴标控制方案,具有控制精度高,速度快,系统稳定性强,设置参数方便易操作,调试简单,为客户专门定制方案,灵活地解决现场多变性带来的不同问题,完美地满足客户不同需求。