VMMORE貼標(biāo)型伺服在透明膜雙面貼標(biāo)中的應(yīng)用

一、功能特點(diǎn)

       *內(nèi)置PLC，布線簡潔，4MHZ高速口采集信號(hào)，同步響應(yīng)快速。
       *ISD300貼標(biāo)專用機(jī)，專門應(yīng)用于貼標(biāo)行業(yè)。
       *觸摸屏的圖形化輸入提高了人間交互性，可以根據(jù)實(shí)際情況自由設(shè)定參數(shù)。
       *無需編寫貼標(biāo)程序，只需根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置相關(guān)參數(shù)即可貼標(biāo)，簡潔易懂，大大減少工程師的工作量。

二、工藝要求
     透明膜雙面貼標(biāo)機(jī)要求在膜的上表面和下表面分別貼上手撕標(biāo)簽，速度快，重復(fù)精度在1mm以內(nèi)，上下標(biāo)簽貼在膜上的位置可以更改，可以貼不同寬度的標(biāo)簽，當(dāng)大膜和小膜交錯(cuò)貼時(shí)，不需更改參數(shù)，大膜和小膜所貼標(biāo)簽的位置一致。此外，須增加人機(jī)交互界面----------觸摸屏，可以手動(dòng)設(shè)置常用參數(shù)和查看系統(tǒng)當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)，滿足客戶的需求。

圖1 手機(jī)膜雙面貼標(biāo)機(jī)

圖2 觸摸屏

圖3 產(chǎn)品示意圖

三、工作原理
手機(jī)膜經(jīng)過送料設(shè)備勻速等間距地送入主軸的夾緊的皮帶中，皮帶夾緊手機(jī)膜勻速前進(jìn)，當(dāng)裝在主軸皮帶旁的電眼A感應(yīng)到手機(jī)膜的邊沿時(shí)，開始對主軸編碼器脈沖計(jì)數(shù)，直到達(dá)到設(shè)定的前置距離后，啟動(dòng)貼標(biāo)軸電機(jī)在設(shè)定的加速區(qū)內(nèi)達(dá)到同步速度，之后保持同步速度，貼標(biāo)軸啟動(dòng)后不停掃描裝標(biāo)簽軸上的檢測標(biāo)簽的電眼B，如果發(fā)現(xiàn)了B傳感器的有效沿，開始對貼標(biāo)軸電機(jī)的增量脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)并計(jì)數(shù)減速區(qū)電機(jī)總脈沖數(shù)，當(dāng)貼標(biāo)軸電機(jī)移動(dòng)指定的距離后減速停止，貼標(biāo)過程完成，等待下一個(gè)貼標(biāo)周期過程。
上標(biāo)簽和下標(biāo)簽的貼標(biāo)原理相同，他們共用電眼A的信號(hào)。

圖4 運(yùn)動(dòng)軌跡

四、系統(tǒng)構(gòu)成及架構(gòu)
 
       名稱                  數(shù)量
       觸摸屏              1pcs

       變頻器              1pcs

       主軸電機(jī)           1pcs

       伺服ISD300      2set

圖5 電箱布置圖

圖6 系統(tǒng)架構(gòu)

五、工作模式演變
       傳統(tǒng)方法之一是外置PLC控制伺服，變頻器帶到主軸皮帶勻速運(yùn)動(dòng)，貼標(biāo)位置的控制通過延時(shí)來設(shè)定，當(dāng)皮帶速度不穩(wěn)時(shí)就會(huì)增大誤差，當(dāng)主軸的速度不同時(shí)，需再調(diào)整延時(shí)時(shí)間才能貼在原來的位置，操作太復(fù)雜，不利于工人的操作。當(dāng)更換不同寬度的標(biāo)簽時(shí)，需再設(shè)置相應(yīng)的送標(biāo)量才可正常工作，要設(shè)的參數(shù)太多。由于傳統(tǒng)的方式是通過PLC的掃描的方式進(jìn)行貼標(biāo)，    PLC是有掃描周期的，所以響應(yīng)帶后，貼標(biāo)速度低。
       為解決上述問題，我們開發(fā)了貼標(biāo)專用的伺服驅(qū)動(dòng)器，整個(gè)貼標(biāo)過程做在了伺服的單板里，相當(dāng)于用硬件來實(shí)現(xiàn)貼標(biāo)的整個(gè)過程，只需設(shè)置好相應(yīng)的貼標(biāo)參數(shù)，無需編程，即可實(shí)現(xiàn)貼標(biāo)，大大減小的工程師的工作量。而且采用硬件來實(shí)現(xiàn)貼標(biāo)，貼標(biāo)速度可以非常快，由原來傳統(tǒng)的貼標(biāo)主軸速度30~40Hz,提升到50~60Hz,大大提高了效率。工人操作過程中需要修改的參數(shù)非常少，只有偏移量（改變標(biāo)簽貼在膜上的相對位置），其他參數(shù)無需更改，貼大小不同的膜時(shí)無需更改參數(shù)，大大滿足了現(xiàn)場要求簡單易用的特點(diǎn)。


六、貼標(biāo)相關(guān)參數(shù)說明
       間歇貼標(biāo)過程示意圖如下：

圖7 運(yùn)動(dòng)軌跡

       步驟：
●    Pn0=6，設(shè)定為 PLC 運(yùn)動(dòng)控制模式。  
●    Pn800 = 8，設(shè)定為間歇對標(biāo)模式。  
●    同步使能開關(guān) Pn1100：為 0 時(shí)不跟隨底紙，為 1 時(shí)啟動(dòng)與底紙同步。
●    前置脈沖數(shù) Pn1107‐ Pn1108：設(shè)定 A 傳感器有效沿出現(xiàn)到電機(jī)啟動(dòng)的編碼器脈沖數(shù) (主軸 )， 0‐ 2147483647。
●    加速區(qū)寬度 Pn1109‐ Pn1110：設(shè)定電機(jī)從啟動(dòng)到達(dá)到同步速度對應(yīng)的編碼器脈沖數(shù) (主軸 )， 0‐ 2147483647。
●    減速區(qū)脈沖量 Pn1111‐ Pn1112：設(shè)定電機(jī)從開始減速到停止的電機(jī)脈沖數(shù) (從軸 )，0‐ 2147483647。
●    送標(biāo)脈沖量 Pn1113‐ Pn1114： 設(shè)定 B 傳感器有效沿出現(xiàn)后繼續(xù)送標(biāo)的電機(jī)脈沖數(shù) (從軸 )，0‐ 2147483647。
●    測頻周期 Pn1115：設(shè)定測頻的周期時(shí)間，范圍 1‐ 65535，單位 0.5 m s
●    測頻結(jié)果 Pn1036‐ Pn1037： 記錄每個(gè)測頻周期內(nèi)的主軸脈沖量， 每個(gè)測頻周期更新一次。
●    主軸方向標(biāo)志 Pn1031，為 0 表示方向正確，為 1 表示方向錯(cuò)誤。
●    運(yùn)行狀態(tài)標(biāo)志 Pn1032，為 0 表示空閑，為 1 表示運(yùn)行中。
●    電子齒輪分子、 分母 Pn415、 Pn416： 合理設(shè)定使底紙和標(biāo)簽同步運(yùn)
行時(shí)相對速度為零。
●    電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向 Pn412： 0‐ CCW， 1‐ CW，用來調(diào)整電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向的
正反，以配合機(jī)械。
●     傳感器 A有效沿選擇 Pn1101： 0 為上升沿， 1 為下降沿。
●    傳感器 B有效沿選擇 Pn110 2： 0 為上升沿， 1 為下降沿。

七、本系統(tǒng)主要參數(shù)
此方案由變頻器帶動(dòng)皮帶，皮帶上安裝的2500P/R編碼器作為主軸脈沖輸入到貼標(biāo)軸伺服ISD300中，利用專用的貼標(biāo)模式進(jìn)行貼標(biāo)。
數(shù)據(jù)如下：
皮帶軸直徑R1=54MM;
伺服經(jīng)一個(gè)1：3的減速皮帶帶動(dòng)標(biāo)簽輥，直徑R2=61MM;
編碼器為2500P/R，AB相；
齒輪比的計(jì)算：
       V1=R1πF1/10000
       V2=R2πF2/10000/3
       V1=V2
       n=2.65
       （V1：皮帶線速度；V2：標(biāo)簽的速度；F1：輸入脈沖；F2：輸出脈沖；n：齒輪比）  
           
正確的齒輪比保證了伺服跟主軸的同步。

       間歇貼標(biāo)模式參數(shù)（參數(shù)均為觸摸屏可改）

圖8觸摸屏

       調(diào)整前置量可改變標(biāo)簽貼在透明膜上的相對位置。

八、結(jié)語
       采用VMMORE的貼標(biāo)專用型伺服系統(tǒng)構(gòu)建的透明膜上下貼標(biāo)控制方案，具有控制精度高，速度快，系統(tǒng)穩(wěn)定性強(qiáng)，設(shè)置參數(shù)方便易操作，調(diào)試簡單，為客戶專門定制方案，靈活地解決現(xiàn)場多變性帶來的不同問題，完美地滿足客戶不同需求。