工藝介紹：

枕式包裝機(jī)具有體積適中、結(jié)構(gòu)緊湊、包裝速度高、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)及操作方便等諸多特點(diǎn)，包裝成品外形美觀大方，橫封及縱封紋路整潔清晰。枕式包裝機(jī)有機(jī)械凸輪與電子凸輪兩種。枕式包裝機(jī)主要分為橫封刀、膜、撥差這三部分。

撥叉工藝：

撥叉軸屬于送料軸，產(chǎn)品經(jīng)過(guò)撥叉或者傳送帶送到包裝機(jī)中進(jìn)行包裝，撥叉軸需要與膜軸進(jìn)行同步，包裝每包產(chǎn)品的位置固定并且正好處于中心，防止切料。

撥叉工藝段主要功能有撥叉追蹤：采用被動(dòng)回零方式，每段撥叉經(jīng)過(guò)傳感器位置時(shí)進(jìn)行被動(dòng)回零。

膜軸工藝：

1.定長(zhǎng)：定長(zhǎng)狀態(tài)下就是在一個(gè)周期內(nèi)運(yùn)行固定長(zhǎng)度。

2.色標(biāo)：在包裝膜上有每個(gè)固定的位置會(huì)有一個(gè)標(biāo)志（色標(biāo)），要求刀每次都需要切到色標(biāo)上，這就不但需要刀膜的同步，還要對(duì)色標(biāo)進(jìn)行追蹤補(bǔ)償，如果切點(diǎn)不在色標(biāo)位置時(shí)系統(tǒng)需要自動(dòng)調(diào)整保證在幾包之內(nèi)切到色標(biāo)位置。

刀軸工藝：刀軸屬于橫封軸，也是切斷軸，刀軸是整個(gè)控制的重點(diǎn).刀與膜軸需要配合，膜軸跑過(guò)一個(gè)產(chǎn)品的長(zhǎng)度刀軸必須轉(zhuǎn)一圈，并且刀軸在切點(diǎn)位置時(shí)應(yīng)該與膜軸的速度同步。因?yàn)槟ぽS的長(zhǎng)度時(shí)改變的，所以刀軸如果是線性軸的話也需要改變長(zhǎng)度，所以刀軸變成了凸輪軸。

該項(xiàng)目采用1臺(tái)1215PLC加1塊CM1241通訊模塊，驅(qū)動(dòng)采用4臺(tái)低慣量0.75KW的V90PN型伺服控制器。觸摸屏采用KTP700.

1215通過(guò)工藝對(duì)象控制4臺(tái)V90伺服，V90采用3號(hào)報(bào)文。

1200的電子凸輪功能

將刀的整個(gè)運(yùn)行周期看成一個(gè)周期，在這個(gè)周期內(nèi)刀運(yùn)行一圈，膜運(yùn)行一個(gè)固定距離（設(shè)定膜長(zhǎng)），撥叉運(yùn)行一個(gè)工位。其中一段為同步段，同步段內(nèi)刀的線速度基本與膜的線速度保持一致，可以通過(guò)參數(shù)微調(diào)速度的關(guān)系，同步區(qū)域可以通過(guò)屏幕設(shè)定獲得。通過(guò)同步區(qū)的設(shè)定自動(dòng)獲得非同步區(qū)的相關(guān)設(shè)定。需要保證兩段的時(shí)間相加正好是一個(gè)周期的時(shí)間。

色標(biāo)追蹤功能

為了保證包裝成品袋上商標(biāo)圖案的完整，通常在制作包裝材料時(shí)印刷上用于定位的色標(biāo)。使用這種印有色標(biāo)的包裝材料時(shí)，可用光電開(kāi)關(guān)(電眼)對(duì)色標(biāo)進(jìn)行跟蹤定位，通過(guò)控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)伺服系統(tǒng)并按照色標(biāo)之間的距離自動(dòng)調(diào)整，達(dá)到包裝成品商標(biāo)圖案完整性。

撥叉追蹤功能

為了保證包裝物在包裝袋的中心位置，需要保證撥叉送料的位置與包裝膜的每包的相對(duì)位置保持一致，需要通過(guò)電開(kāi)關(guān)(電眼)對(duì)撥叉進(jìn)行位置校準(zhǔn)，通過(guò)比較色標(biāo)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的撥叉位置來(lái)比較撥叉的位置是否需要調(diào)整，通過(guò)差值計(jì)算調(diào)整速度的增大或者減少，來(lái)補(bǔ)償位置的差值。原理與色標(biāo)補(bǔ)償一致。

防空包功能

當(dāng)檢測(cè)到無(wú)料信號(hào)時(shí)此時(shí)膜軸與刀軸不立即停止，而是再運(yùn)行畫(huà)面設(shè)置的撥叉?zhèn)€數(shù)之后說(shuō)明此時(shí)空包到達(dá)入料位置，刀軸與膜軸定位停車，等待來(lái)料信號(hào)后，通過(guò)啟動(dòng)的斜坡時(shí)間算出不同速度下的撥叉到達(dá)什么位置啟動(dòng)刀軸與膜軸正好可以使進(jìn)料位置保持不變。

防切功能

通過(guò)750報(bào)文讀出實(shí)時(shí)扭矩，通過(guò)扭矩的比較進(jìn)行防切操作，防切后刀自動(dòng)反向定位刀定停點(diǎn)，膜軸及撥叉向前移動(dòng)一個(gè)袋長(zhǎng)，整機(jī)停車。處理完切料狀態(tài)后，直接開(kāi)啟包裝機(jī)無(wú)需調(diào)整可以正常運(yùn)行。

定長(zhǎng)時(shí)袋長(zhǎng)波動(dòng)很大

最開(kāi)始采用2段速度后，同步區(qū)與非同步區(qū)通過(guò)取出刀的兩個(gè)位置,因?yàn)榉答伒膶?shí)時(shí)性難以保證導(dǎo)致，同步區(qū)與非同步區(qū)的對(duì)應(yīng)關(guān)系會(huì)有所變化，使得長(zhǎng)度波動(dòng)很大。改動(dòng)后采用一個(gè)切入點(diǎn)通過(guò)定時(shí)功能，基本保證了每轉(zhuǎn)的同步區(qū)與非同步區(qū)的時(shí)間，使得袋長(zhǎng)基波動(dòng)很小在1MM左右

色標(biāo)補(bǔ)償時(shí)切點(diǎn)不停的在色標(biāo)點(diǎn)兩側(cè)波動(dòng)

采用色標(biāo)補(bǔ)償功能時(shí)，切點(diǎn)的波動(dòng)很大。后來(lái)進(jìn)行逐一分析，首先發(fā)現(xiàn)了定長(zhǎng)的波動(dòng)問(wèn)題，定長(zhǎng)的不穩(wěn)定會(huì)導(dǎo)致色標(biāo)補(bǔ)償?shù)牟环€(wěn)定。解決了定長(zhǎng)波動(dòng)大之后，效果優(yōu)于之前，但是仍然會(huì)有波動(dòng)。再次分析覺(jué)得是因?yàn)榉答伒膶?shí)時(shí)性太差，導(dǎo)致讀取位置值時(shí)的數(shù)值不準(zhǔn)確，從而導(dǎo)致位置差值計(jì)算不準(zhǔn)。此種原因是因?yàn)?200RT通訊的時(shí)間不能保證實(shí)時(shí)性。所以通過(guò)建立一個(gè)脈沖軸，軸的數(shù)據(jù)與膜軸的參數(shù)保持一致，通過(guò)色標(biāo)點(diǎn)與刀切點(diǎn)對(duì)應(yīng)的脈沖軸的位置差值，判斷膜軸與刀軸的相對(duì)位置，此時(shí)脈沖軸相當(dāng)于一把標(biāo)尺

調(diào)試過(guò)程中主要是S7-1200PROFINET 控制V90 伺服驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行模擬電子凸輪的控制。通過(guò)添加工藝對(duì)象進(jìn)行組態(tài)，將刀的運(yùn)行軌跡分為兩個(gè)區(qū)段，一段為同步區(qū)，另一段為非同步區(qū)。通過(guò)添加虛軸實(shí)現(xiàn)色標(biāo)位置偏差的校準(zhǔn)。

此種案例從應(yīng)用上看有一定的推廣性，有大量的速度不快但是客戶為了機(jī)械簡(jiǎn)單采用電子凸輪的應(yīng)用，1500T的產(chǎn)品對(duì)于此種客戶來(lái)說(shuō)價(jià)格太過(guò)昂貴，所以可以通過(guò)此種1200的方案實(shí)現(xiàn)客戶成本的降低，可以進(jìn)一步的拓展客戶的深度與廣度，做到包裝機(jī)行業(yè)高中低端都有可行的方案可夠客戶選擇。

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