台达电子凸轮设计

2009/12ASDA-A2SOLUTION

1枕式包装机是一种卧式三面封口，自动完成制袋、填充、封口、切断，要实现高速包装，横封刀必须采用伺服的电子凸轮功能，运用台达A2高性能伺服控制器所内建的电子凸轮完全可以达到客户的要求。

目前市面的国产全自动枕式包装机采用PLC控制、变频调速，机械联动，运动曲线是由机械的凸轮来实现的，机械加工、安装复杂，运行噪音大，效率低。

如今市面上所讲的伺服控制全自动枕式包装机也是采用PLC控制伺服电机运动，其精度也不是非常的稳定，代价相当的高，由于运算处理时通过PLC来实现务必造成实时性落差。

台达目前在枕式包装机上解决方案是用内建的运动控制功能、同步抓取修正功能、BY-PASS功能完全脱离上位机控制的只需要简单的参数设置就能实现枕包装机的工艺要求，而且速度快、精度高、一致性好等特点。

A2运动控制枕式包装机ASDA-A2SOLUTION2

枕式包装机行业应用ASDA-A2SOLUTION行业应用制药行业工业用品食品行业化妆品行业生活用品行业纸巾行业3ASDA-A2SOLUTION枕式药剂包装机的工艺原理

枕式药剂包装机工艺原理：

枕式药剂包装机工艺原理图：枕式药机包装机的送膜和送料可视为同步运行，送料和横切伺服控制器直接抓取膜位色标信号进行位置检测，以确定送料的位置及横切的位置，薄膜经过拉膜轮及纵缝装置后形成了筒膜，同时物料被送进筒膜内，一起向前经过横封横切部位，由电子凸轮控制的的横封横切刀对筒膜进行横向封切，输出包装成品，在此期间通过A2伺服自己的同步抓取修正或者拉膜轮进行了裁切位置调整。送膜送料成型填充膜料纵向封口电子凸轮横封裁切成品色标检测同步修正同步修正拉膜轮位置调整4ASDA-A2SOLUTION枕式药剂包装机的工艺原理

枕式药剂包装机工艺原理：

枕式药剂包装机结构实际图：枕式药机包装机的送膜和送料可视为同步运行，送料和横切伺服控制器直接抓取膜位色标信号进行位置检测，以确定送料的位置及横切的位置，薄膜经过拉膜轮及纵缝装置后形成了筒膜，同时物料被送进筒膜内，一起向前经过横封横切部位，由电子凸轮控制的的横封横切刀对筒膜进行横向封切，输出包装成品，在此期间通过A2伺服自己的同步抓取修正或者拉膜轮进行了裁切位置调整。送料轴送膜轴色标检测膜位调节器横封刀位置调节器横封切刀轴纵缝箱横封加热体5ASDA-A2SOLUTION枕式药剂包装机的工艺原理

枕式药剂包装机效果展示：枕料包裝膜送膜轴切刀轴送料軸6ASDA-A2SOLUTION枕式药剂包装机控制结构

枕式药剂包装机控制结构：RS485DOP-B05ES2色标检查器DI7RS485DTC1000V送料轴送膜轴切刀轴温度控制器7ASDA-A2SOLUTION枕式药剂包装机控制结构

枕式药剂包装机伺服接线方式：主动轴脉：OA,/OAOB,/OB主动轴脉：OA,/OAOB,/OB送料轴送膜轴切刀轴色标信号DI7输入8ASDA-A2SOLUTION枕式药剂包装机的控制原理以PR模式(内部位置控制模式)内建的电子凸轮跟随主轴运行，脉冲来源为送膜主轴的OA,/OA;OB,/OB，采用手动凸轮建表方式建表进行同步控制，当伺服控制器检测到色标光电S1信号，凸轮启动运转，在运转过程中，伺服控制器会抓取S1的信号，利用内建的同步抓取修正轴(色标补偿功能)，调节凸轮速度，保证精准的裁切位置。切刀轴和送料轴的命令来源都是有送膜轴的OA,/OA;OB,/OB输出给定，根据参数P1-74的设置来决定。送膜轴此轴采用速度控制，作为整个系统的主轴。下达脉冲命令给切刀轴和送料轴，下达的脉冲命令线数有P1-46设置来决定。切刀轴

以PR模式(内部位置控制模式)内建的电子凸轮跟随主轴运行，脉冲来源为送膜主轴的OA,/OA;OB,/OB，采用凸轮自动飞剪同步方式进行同步控制，当伺服控制器检测到色标光电S1信号，凸轮启动运转，在运转过程中，伺服控制器会抓取S1的信号，利用内建的同步抓取修正轴(色标补偿功能)，调节凸轮速度，保证精准的裁切位置。送料轴

枕式药剂包装机控制原理：9枕式药剂包装机控制参数设定首先通过P2-08设置10，进行参数初始化，进行相应的伺服增益调整及I/O功能设置，主要的运动控制参数见下：A2伺服功能简要P1-740x0020光学尺全闭环控制功能开关，实现BY-PASS功能P5-810x0100E-CAM:资料阵列开始地址P5-820x0007E-CAM:凸轮顶点数目P5-830x0001E-CAM:MAST齿轮比设定MP5-84随切长定E-CAM:MAST齿轮比设定PP5-190x0001电子凸轮倍率设定P5-79凸轮启动前设置0同步抓取修正之误差脉波数P5-80根据情况定同步抓取轴修正之最大修正率P5-390x0020CAPTURE-启动控制P5-880x0251E-CAM：凸轮启动控制P5-78随切长定同步抓取修正之间隔脉波数P5-87随切长定E-CAM：命令前置长度P5-96随切长定运动控制之巨集指令1P5-970x0001运动控制之巨集指令2ASDA-A2SOLUTION10ASDA-A2SOLUTION枕式药剂包包装机控制制参数设定定全闭环参数数设定：参数功能介介绍：P1-74光光学尺全全闭环功能能控制开关关全闭环功能开关光学尺回授正反相选择OA/OB/OZ输出来源选择光学尺回授正反相选择OA/OB/OZ输出来源选择未使用全闭环功能开关实现BY-pass控制设定1实现现全闭环功功能及龙门门同动功能能11ASDA-A2SOLUTIONA2电子凸凸轮主动轴轴电子齿轮轮比设定：：P5-83:主轴轴齿轮比设设定M为凸轮轴依依P5-84脉波数数，执行凸凸轮曲线的的周数，此此参数伺服服运转(ServoOn)下可调P5-84:主轴轴齿轮比设设定P主轴所送的的脉波数量量，齿轮曲曲线走P5-83趟趟枕式药剂包包装机控制制参数设定定12ASDA-A2SOLUTION枕式药剂包包装机控制制参数设定定A2电子凸凸轮凸轮曲曲线的缩放放P5-19:电子子凸轮曲线线缩放倍率率最小设置单单位为：0.000001倍倍，范围：：-2147.000000~2147.000000；正负有效；；凸轮运行中中参数可以以调节，并并且在凸轮轮下次啮合合后生效；；P5-88.X设置置0为凸轮轮命令关闭闭；与P1-44、P1-45有有异曲同工工之妙，但但是P1-44/45影响整整个系统，，凸轮关闭闭则变为系系统的电子子齿轮比；；P5-19只对电电子凸轮曲曲线本身的的命令有影影响；13ASDA-A2SOLUTION枕式药剂包包装机控制制参数设定定电子凸轮凸凸轮曲线存存储的设定定：曲线储存在在资料阵列列中，一条条曲线最多多可有720分割，，共有721笔资料料(分割数数加1)，，曲线下载载后，若有有执行烧录录到EEPROM的的动作，断断电后会保保存曲线的的值，可以编辑软软件烧录或或P2-08写入30、35烧录P5-81:凸凸轮轮曲线线在资资料阵阵列中中的起起始位位置P5-82:凸凸轮轮曲线线的分分割数数(在在资料料阵列列中共共P5-82+1笔)P5-85:凸凸轮轮曲线线啮合合后的的起始始资料阵阵列的的内容容无法法直接接被外外界读读取／／写入入，必必须透透过系系统参参数P5-10~P5-13來來达成成。14ASDA-A2SOLUTION枕式药药剂包包装机机控制制参数数设定定电子凸凸轮其其它相相关参参数：：P5-87凸轮轮啮合合条件件成立立时，，主动动轴发发送的的脉波波数量量必须须超过过参数数设定定值，，凸轮轮才能能正真真啮合合；P5-89脱离离时机机资料料，Master轴轴到达达设定定位移移量（（P5-89)后，，凸轮轮脱离离；P5-90,E-CAM:AREANo+凸轮轮区域域正端端设定定，设设定范范围为为0~360度度；P5-91,E-CAM:AREANo-凸轮轮区域域负端端设定定，设设定范范围为为0~360度度；P5-90接P5-91之间间，配配合O点输输出（（0x18）；；P5-92，E-CAM:周周期性性之命命令前前置长长度，，主动动轴（（Master）发发送的的脉波波数必必须超超过本本参数数设定定值，，凸轮轮才会会啮合合，设设定为为+则则代表表必须须收到到正向向脉波波作为为前置置量，，设定定+则则代表表收到到反向向脉波波作为为前置置量；；15ASDA-A2SOLUTION枕式药药剂包包装机机控制制参数数设定定同步抓抓取修修正轴轴参数数说明明：CAPTURE功功能设设定：：CAP控制制码(P5-39.X):设设0即可可CAP来源源轴(P5-39.Y):1-辅助助编码码器，，2-PulseCommand，，3-主轴轴编码码器CAP信号号逻辑辑(P5-39.Z):ON(上升升缘动动作)，NC(下降降缘动动作)CAP触发发间隔隔(P5-39.U):不不必设设定同步步轴轴会会同同时时使使用用到到CAPTURE与与COMPARE功功能能P5-39CAPTURE启启动控控制：：CAP资料料阵列列开始始位置置(P5-36):设设在未未使用用的资资料阵阵列位位置，，使用用同步步抓取取轴的的功能能，系系统会会在CAPTURE完成成后自自动，，开启启COMPARE功功能。。16ASDA-A2SOLUTION枕式药药剂包包装机机控制制参数数设定定A2电电子凸凸轮主主要参参数设设置说说明P5-88X:凸凸轮命命令；；Y:命命令来来源；；Z:啮啮合时时机；；U:脱脱离时时机；；BA:脱离离形式式；S:啮啮合状状态显显示；；17ASDA-A2SOLUTION枕式药药剂包包装机机控制制参数数设定定同步抓抓取修修正轴轴：P5-88设置置0X251由固定定的裁裁切长长度的的设定定，可可以将将每次次裁切切间所所产生生的误误差量量往设设定值值方向向修正正，如如此则则可消消除每每次裁裁切间间所造造成的的累积积误差差。P5-88设为为0X251实实现同同步抓抓取修修正轴轴，DI7是A2唯唯一的的快速速数位位输入入点，，反应应时间间为5us，其其他的的DI反应应时则则为0.5ms；18ASDA-A2SOLUTION枕式药药剂包包装机机凸轮轮曲线线构建建电子凸凸轮凸凸轮曲曲线的的构造造：自自动飞飞剪同同步区区当飞剪剪切切切时，，需要要较长长同步步时间间的应应用，，则可可以选选择此此功能能，此此功能能建造造的曲曲线范范围为为“0.3切刀刀跨距距≦切切长度度≦2.5切刀刀跨距距”。。此法将将利用用新建建的““巨集集指令令”，，在驱驱动器器中填填入要要求的的参数数，驱驱动器器将利利用这这些填填入的的参数数，在在其内内部制制造凸凸轮曲曲线，，此法法将可可以上上位机机快速速的改改变凸凸轮曲曲线。。19ASDA-A2SOLUTION枕式药药剂包包装机机凸轮轮曲线线构建建使用步步骤-设定定系统统参数数：电子凸凸轮凸凸轮曲曲线的的构造造：自自动飞飞剪同同步区区P5-81=凸凸轮表表格的的起点点；P5-82=凸凸轮表表格分分割数数，固固定为为7（（共8点））；P5-85=0,凸凸轮表表格啮啮合的的起始始点；；P5-83=1,主主动轴轴电子子齿轮轮M，，此处处设为为1；；P5-84=裁裁切长长度所所对应应的主主轴脉脉波数数20ASDA-A2SOLUTION枕式药药剂包包装机机凸轮轮曲线线构建建使用步步骤-设定定系统统参数数：电子凸凸轮凸凸轮曲曲线的的构造造：自自动飞飞剪同同步区区P5-94=近近马达达齿轮轮比A*刀刀具数数目C;P5-95=近近裁刀刀齿轮轮比B;P5-96=(切长长L/（切切刀运运动圆圆周ππ*D1))*速度度补偿偿V*1000000*C其其中0.8≦V≦≦1.2,为飞飞刀速速度调调整；；21ASDA-A2SOLUTION枕式药药剂包包装机机凸轮轮曲线线构建建使用步步骤-设定定系统统参数数：电子凸凸轮凸凸轮曲曲线的的构造造：自自动飞飞剪同同步区区必须确确保前前面所所填的的“系系统参参数””与““巨集集参数数”无无误；；在P5-95中中下达达绘制制曲线线的指指令P5-95=6;读取P5-95,实实际看看其值值是否否为P5-96=0x1006,此值值表示示为凸凸轮线线已经经建立立成功功，如如果不不是，，依照照显示示错误误，修修正参参数；；22ASDA-A2SOLUTION枕式药药剂包包装机机凸轮轮曲线线构建建通过HMI与A2伺伺服的的485通通讯，，只要要简单单的修修改切切长（（色标标距离离）其其余的的参数数机械械参数数相应应输入入及通通过用用宏程程序运运算，，按照照上述述方法法能够够很快快的建建立起起凸轮轮曲线线。电子凸轮轮凸轮曲曲线的构构造：自自动飞剪剪同步区区23ASDA-A2SOLUTION枕式药剂剂包装机机控制流流程PR设置送膜/切切刀轴回原点点PR路径径执行完成参数数设置电子凸轮启动啮合信号DI7输入枕式药剂剂包装机机动作流流程：定位（REL)P6-17=125000PR#8AUTOJUMP:P6-17=1PR#9JUMPINT写参数P5-97=0X00PR#1AUTOINS原点复归归P6-01=0PATH:7PR#0AUTO定位(ABS)P6-15=0PR#7AUTO写参数P5-97=1PR#5AUTOSTOP切刀刀伺伺服服PR路路径径设设置置（（同同步步抓抓取取修修正正，，抓抓色色标标））：：写参参数数P5-88=0X250PR#2AUTOINS写参参数数P5-39=0X020PR#3AUTOINS写参参数数P5-88=0X0251PR#4AUTOINS定位位（（REL)P6-17=125000PR#8AUTOJUMP:P6-17=11PR#9JUMPINT写参参数数P5-88=0X021PR#11AUTOSTOP原点点复复归归P6-01=0PATH:7PR#0AUTO定位位(ABS)P6-15=0PR#7AUTO切刀伺服服PR路路径设置置（定长长裁切，，不抓色色标）：：其中送料料轴与切切刀轴的的PR参参数设置置类似；；24ASDA-A2SOLUTION凸轮曲线线建立(假定切切长为130MM)：：输入相应应的机械械参数，，有台达达提供的的PC软软件直接接建立凸凸轮曲线线，下载载并且烧烧入到驱驱动器里里，并且且确定了了P5-84的的值为73893；枕式药剂剂包装机机调试流流程25ASDA-A2SOLUTION同步抓取取修正相相关参数数：由固定的的裁切长长度的设设定，可可以将每每次裁切切间所产产生的误误差量往往设定值值方向修修正，如如此则可可消除每每次裁切切间所造造成的累累积误差差。由于于P5-83为为1，则则P5-78与与P5-84值值相等。。枕式药剂剂包装机机调试流流程P5-7873893同步抓取修正之间隔脉波数P5-87随裁切位置设定，假定初值为：P5-78/2=36946E-CAM：命令前置长度P5-96随遮没长度设定：P5-78*0.8=59114运动控制之巨集指令1P5-77同同步抓取取轴位置置计数器器，用以以监测同同步轴已已收到之之脉波量量，即提提供给凸凸轮系统统的脉波波量P5-78同同步抓取取轴之标标准长度度，即所所要的裁裁切长度度P5-79同同步误差差，同步步轴实际际输出与与理想值值间的累累计误差差同步误差差=同同步轴实实际输出出值–同同步轴轴理想设设定值=P5-77累积增增加量––(P5-78x输出出次數)4.P5-80同步步修正率率，每次次输出所所允许的的最大修修正率26ASDA-A2SOLUTION凸轮轴无无法启动动：枕式药剂剂包装机机调试流流程检查P5-88是否是是0x0251？是则则电子凸凸轮已经经开启，，否则电电子凸轮轮没有启启动；P5-97是否否是0x1001？是是则同步步抓取修修正功能能已经开开启，如如果是出出现失败败码，则则置0，，重新写写0x1;如果P5-88及P5-97都是正正常，则则取检查查主轴是是否有脉脉波输入入且P5-86为正像像递增，，检查方方法可以以用示波波器观察察，如果果P5-86为为负向递递减，则则修改互互换AB相脉输输入；P5-86正向向递增27ASDA-A2SOLUTION凸轮轴裁裁切出现现拉膜或或堆膜情情况：枕式药剂剂包装机机调试流流程一般来说说包装出出现堆膜膜的情况况比较少少，出现现这种很很可能就就是机械械有明显显的打滑滑或者编编码器直直径或是是编码器器脉冲设设置有问问题；拉料情况况首先调调整切刀刀的位置置，确保保在同步步区的时时候对膜膜料进行行裁切；；通过建表表时候对对速度补补偿进行行设置，，设置负负值可以以解决拉拉料的情情况；同步区速速度低于于主轴速速度28ASDA-A2SOLUTION凸轮轴裁裁切出现现拉膜或或堆膜情情况：枕式药剂剂包装机机调试流流程4.排排除主主轴脉波波输入的的干扰，，主轴脉脉波命令令与凸轮轮轴的关关系：当裁切长长度设定定需主轴轴输入脉脉波量N时，若若主轴余余裁切长长度内送送入脉波波量多于于N时，，则会造造成提早早裁切；；若送入入少于N时，则则会延迟迟裁切。。29ASDA-A2SOLUTION固定的偏偏差量：：1）因为为初始的的调整没没有对位位好，可可调整检检测器位位置或调调整凸轮轮啮合前前之P5-87初始前前置量，，即可解解决此问问题；裁切不准准确的问问题分析析：枕式药剂剂包装机机调试流流程规划切长长实际切长长固定偏差差2）开启启凸轮轴轴发现裁裁切位置置不是理理想的裁裁切位置置，则可可以通过过P5-79及及P5-80（（必须开开启）来来调整：：例如调调整1MM,假假设包长长130mm，，则设置置P5-79:P5-84／／（P5-83x130mm））3）通通过设设置P5-79后找找准了了裁切切位置置，确确保每每次开开机都都能够够在需需要的的裁切切位置置，则则必须须把P5-79的调调整值值累加加到P5-87的初初始值值里。。30ASDA-A2SOLUTION2.不不过过固定定的偏偏差量量：1）不不固定定的偏偏差量量，如如机械械滚轮轮滑动动、胶胶模张张力改改变、、材料料污损损、标标记印印刷不不准确确、主主动轴轴脉波波的遗遗失或或造成成的计计算误误差等等等，，逐一一排查查；裁切不不准确确的问问题分分析：：枕式药药剂包包装机机调试试流程程规划切长

实际切长不固定偏差2）通通过同同步抓抓取修修正，，调整整修正正率来来解决决P5-80,设设定值值较大大，则则误差差的调调整能能力较较强，，同步步轴输输出的的速度度化大大；设设定值值较小小，当当误差差量大大时，，则误误差的的调整整能力力较弱弱，但但同步步轴输输出的的速度度变化化较和和缓;31ASDA-A2SOLUTION枕式药药剂包包装机机调试试流程程同步抓抓取修修正轴轴参数数说明明：设定值值较大大，则则误差差的调调整能能力较较强，，同步步轴输输出的的速度度化大大；设设定值值较小小，当当误差差量大大时，，则误误差的的调整整能力力较弱弱，但但同步步轴输输出的的速度度变化化较和和缓P5-78同同步抓抓取轴轴之标标准长长度，，即裁裁切长长度，，必须须设定定准确确，否否则系系统会会一直直存在在修正正量，，可参参考监监视变变数51h察看看实际际输入入脉波波值再再设定定此参参数P5-79同同步误误差，，亦可可由监监视变变數054h察察看，，理想想的同同步误误差为为0，，当此此值变变化逐逐渐趋趋近0时，，表示示修正正值设设定妥妥当，，当此此值变变化剧剧烈，，或一一直累累积无无法恢恢复为为0时时，表表示设设定不不当，，请重重新检检视同同步轴轴相关关参数数或调调整机机械，，此值值亦可可写入入，当当要修修正或或重置置累积积误差差时。。P5-80同同步修正正率：同步抓抓取轴轴参数数裁切切长度度：同步抓抓取轴轴参数数同步步误差差：32ASDA-A2SOLUTION枕式药药剂包包装机机调试试流程程同步抓抓取修修正轴轴参数数说明明：因第一一刀执执行时时，系系统并并没有有存在在累计计误差差(P5-79)，，所以以，若若在一一刀即即产生生误差差，同同步轴轴没有有自行行修正正的能能力，，此时时需自自行调调整写写入P5-79，让让系统统修正正到正正确裁裁切点点，然