台达电子凸轮设计PPT课件.ppt

1 2009 12 ASDA A2SOLUTION 2 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 A2SOLUTION 3 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 4 ASDA 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 5 ASDA 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 6 ASDA 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 7 ASDA A2SOLUTION 枕式药剂包装机控制结构 枕式药剂包装机控制结构 RS485 DOP B05 ES2 色标检查器 DI7 RS485 DTC1000V 送料轴 送膜轴 切刀轴 温度控制器 8 ASDA 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 9 ASDA 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 10 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 ASDA A2SOLUTION 11 ASDA A2SOLUTION 枕式药剂包装机控制参数设定 全闭环参数设定 参数功能介绍 P1 74光学尺全闭环功能控制开关 实现BY pass控制 设定1实现全闭环功能及龙门同动功能 12 ASDA A2SOLUTION A2电子凸轮主动轴电子齿轮比设定 P5 83 主轴齿轮比设定M为凸轮轴依P5 84脉波数 执行凸轮曲线的周数 此参数伺服运转 ServoOn 下可调P5 84 主轴齿轮比设定P主轴所送的脉波数量 齿轮曲线走P5 83趟 枕式药剂包装机控制参数设定 13 ASDA A2SOLUTION 枕式药剂包装机控制参数设定 A2电子凸轮凸轮曲线的缩放 P5 19 电子凸轮曲线缩放倍率 最小设置单位为 0 000001倍 范围 2147 000000 2147 000000 正负有效 凸轮运行中参数可以调节 并且在凸轮下次啮合后生效 P5 88 X设置0为凸轮命令关闭 与P1 44 P1 45有异曲同工之妙 但是P1 44 45影响整个系统 凸轮关闭则变为系统的电子齿轮比 P5 19只对电子凸轮曲线本身的命令有影响 14 ASDA A2SOLUTION 枕式药剂包装机控制参数设定 电子凸轮凸轮曲线存储的设定 曲线储存在资 阵 中 一条曲线最多可有720分割 共有721笔资 分割数加1 曲线下载后 有执 烧录到EEPROM的动作 断电后会保存曲线的值 可以编辑软件烧录或P2 08写入30 35烧录 P5 81 凸轮曲线在资 阵 中的起始位置P5 82 凸轮曲线的分割数 在资 阵 中共P5 82 1笔 P5 85 凸轮曲线啮合后的起始 资 阵 的内容无法直接被外界读取 写入 必须透过系统参数P5 10 P5 13 达成 15 ASDA A2SOLUTION 枕式药剂包装机控制参数设定 电子凸轮其它相关参数 P5 87凸轮啮合条件成立时 主动轴发送的脉波数量必须超过参数设定值 凸轮才能正真啮合 P5 89脱离时机资料 Master轴到达设定位移量 P5 89 后 凸轮脱离 P5 90 E CAM AREANo 凸轮区域正端设定 设定范围为0 360度 P5 91 E CAM AREANo 凸轮区域负端设定 设定范围为0 360度 P5 90接P5 91之间 配合O点输出 0 x18 P5 92 E CAM 周期性之命令前置长度 主动轴 Master 发送的脉波数必须超过本参数设定值 凸轮才会啮合 设定为 则代表必须收到正向脉波作为前置量 设定 则代表收到反向脉波作为前置量 16 ASDA A2SOLUTION 枕式药剂包装机控制参数设定 同步抓取修正轴参数说明 CAPTURE功能设定 CAP控制码 P5 39 X 设0即可CAP来源轴 P5 39 Y 1 辅助编码器 2 PulseCommand 3 主轴编码器CAP信号逻辑 P5 39 Z ON 上升缘动作 NC 下降缘动作 CAP触发间隔 P5 39 U 不必设定 同步轴会同时使用到CAPTURE与COMPARE功能 P5 39CAPTURE启动控制 CAP资料阵列开始位置 P5 36 设在未使用的资料阵列位置 使用同步抓取轴的功能 系统会在CAPTURE完成后自动 开启COMPARE功能 17 ASDA A2SOLUTION 枕式药剂包装机控制参数设定 A2电子凸轮主要参数设置说明P5 88 X 凸轮命令 Y 命令来源 Z 啮合时机 U 脱离时机 BA 脱离形式 S 啮合状态显示 18 ASDA A2SOLUTION 枕式药剂包装机控制参数设定 同步抓取修正轴 P5 88设置0X251 由固定的裁切长度的设定 可以将每次裁切间所产生的误差量往设定值方向修正 如此则可消除每次裁切间所造成的累积误差 P5 88设为0X251实现同步抓取修正轴 DI7是A2唯一的快速数位输入点 反应时间为5us 其他的DI反应时则为0 5ms 19 ASDA A2SOLUTION 枕式药剂包装机凸轮曲线构建 电子凸轮凸轮曲线的构造 自动飞剪同步区 当飞剪切切时 需要较长同步时间的应用 则可以选择此功能 此功能建造的曲线范围为 0 3切刀跨距 切长度 2 5切刀跨距 此法将利用新建的 巨集指令 在驱动器中填入要求的参数 驱动器将利用这些填入的参数 在其内部制造凸轮曲线 此法将可以上位机快速的改变凸轮曲线 2020 1 8 20 21 ASDA A2SOLUTION 枕式药剂包装机凸轮曲线构建 使用步骤 设定系统参数 电子凸轮凸轮曲线的构造 自动飞剪同步区 P5 81 凸轮表格的起点 P5 82 凸轮表格分割数 固定为7 共8点 P5 85 0 凸轮表格啮合的起始点 P5 83 1 主动轴电子齿轮M 此处设为1 P5 84 裁切长度所对应的主轴脉波数 22 ASDA A2SOLUTION 枕式药剂包装机凸轮曲线构建 使用步骤 设定系统参数 电子凸轮凸轮曲线的构造 自动飞剪同步区 P5 94 近马达齿轮比A 刀具数目C P5 95 近裁刀齿轮比B P5 96 切长L 切刀运动圆周 D1 速度补偿V 1000000 C其中0 8 V 1 2 为飞刀速度调整 23 ASDA A2SOLUTION 枕式药剂包装机凸轮曲线构建 使用步骤 设定系统参数 电子凸轮凸轮曲线的构造 自动飞剪同步区 必须确保前面所填的 系统参数 与 巨集参数 无误 在P5 95中下达绘制曲线的指令P5 95 6 读取P5 95 实际看其值是否为P5 96 0 x1006 此值表示为凸轮线已经建立成功 如果不是 依照显示错误 修正参数 24 ASDA A2SOLUTION 枕式药剂包装机凸轮曲线构建 通过HMI与A2伺服的485通讯 只要简单的修改切长 色标距离 其余的参数机械参数相应输入及通过用宏程序运算 按照上述方法能够很快的建立起凸轮曲线 电子凸轮凸轮曲线的构造 自动飞剪同步区 25 ASDA A2SOLUTION 枕式药剂包装机控制流程PR设置 送膜 切刀轴回原点 PR路径执行完成参数设置 电子凸轮启动 啮合信号DI7输入 枕式药剂包装机动作流程 定位 REL P6 17 125000 PR 8AUTO JUMP P6 17 1 PR 9JUMPINT 写参数P5 97 0X00 PR 1AUTOINS 原点复归P6 01 0PATH 7 PR 0AUTO 定位 ABS P6 15 0 PR 7AUTO 写参数P5 97 1 PR 5AUTOSTOP 切刀伺服PR路径设置 同步抓取修正 抓色标 写参数P5 88 0X250 PR 2AUTOINS 写参数P5 39 0X020 PR 3AUTOINS 写参数P5 88 0X0251 PR 4AUTOINS 定位 REL P6 17 125000 PR 8AUTO JUMP P6 17 11 PR 9JUMPINT 写参数P5 88 0X021 PR 11AUTOSTOP 原点复归P6 01 0PATH 7 PR 0AUTO 定位 ABS P6 15 0 PR 7AUTO 切刀伺服PR路径设置 定长裁切 不抓色标 其中送料轴与切刀轴的PR参数设置类似 26 ASDA A2SOLUTION 凸轮曲线建立 假定切长为130MM 输入相应的机械参数 有台达提供的PC软件直接建立凸轮曲线 下载并且烧入到驱动器里 并且确定了P5 84的值为73893 枕式药剂包装机调试流程 27 ASDA A2SOLUTION 同步抓取修正相关参数 由固定的裁切长度的设定 可以将每次裁切间所产生的误差量往设定值方向修正 如此则可消除每次裁切间所造成的累积误差 由于P5 83为1 则P5 78与P5 84值相等 枕式药剂包装机调试流程 P5 77同步抓取轴位置计数器 用以监测同步轴已收到之脉波 即提供给凸轮系统的脉波 P5 78同步抓取轴之标准长 即所要的裁 长 P5 79同步误差 同步轴实际输出与理想值间的累计误差同步误差 同步轴实际输出值 同步轴 想设定值 P5 77 积增加 P5 78x输出次 4 P5 80同步修正 每次输出所允许的最大修正 28 ASDA A2SOLUTION 凸轮轴无法启动 枕式药剂包装机调试流程 检查P5 88是否是0 x0251 是则电子凸轮已经开启 否则电子凸轮没有启动 P5 97是否是0 x1001 是则同步抓取修正功能已经开启 如果是出现失败码 则置0 重新写0 x1 如果P5 88及P5 97都是正常 则取检查主轴是否有脉波输入且P5 86为正像递增 检查方法可以用示波器观察 如果P5 86为负向递减 则修改互换AB相脉输入 P5 86正向递增 29 ASDA A2SOLUTION 凸轮轴裁切出现拉膜或堆膜情况 枕式药剂包装机调试流程 一般来说包装出现堆膜的情况比较少 出现这种很可能就是机械有明显的打滑或者编码器直径或是编码器脉冲设置有问题 拉料情况首先调整切刀的位置 确保在同步区的时候对膜料进行裁切 通过建表时候对速度补偿进行设置 设置负值可以解决拉料的情况 同步区速度低于主轴速度 30 ASDA A2SOLUTION 凸轮轴裁切出现拉膜或堆膜情况 枕式药剂包装机调试流程 4 排除主轴脉波输入的干扰 主轴脉波命令与凸轮轴的关系 当裁切长度设定需主轴输入脉波量N时 若主轴余裁切长度内送入脉波量多于N时 则会造成提早裁切 若送入少于N时 则会延迟裁切 31 ASDA A2SOLUTION 固定的偏差量 1 因为初始的调整没有对位好 可调整检测器位置或调整凸轮啮合前之P5 87初始前置量 即可解决此问题 裁切不准确的问题分析 枕式药剂包装机调试流程 规划切长 实际切长 固定偏差 2 开启凸轮轴发现裁切位置不是理想的裁切位置 则可以通过P5 79及P5 80 必须开启 来调整 例如调整1MM 假设包长130mm 则设置P5 79 P5 84 P5 83x130mm 3 通过设置P5 79后找准了裁切位置 确保每次开机都能够在需要的裁切位置 则必须把P5 79的调整值累加到P5 87的初始值里 32 ASDA A2SOLUTION 2 不过固定的偏差量 1 不固定的偏差量 如机械滚轮滑动 胶模张力改变 材料污损 标记印刷不准确 主动轴脉波的遗失或造成的计算误差等等 逐一排查 裁切不准确的问题分析 枕式药剂包装机调试流程 2 通过同步抓取修正 调整修正率来解决P5 80 设定值较大 则误差的调整能 较强 同步轴输出的速 化大 设定值较小 当误差 大时 则误差的调整能 较弱 但同步轴输出的速 变化较和缓 33 ASDA A2SOLUTION 枕式药剂包装机调试流程 同步抓取修正轴参数说明 设定值较大 则误差的调整能 较强 同步轴输出的速 化大 设定值较小 当误差 大时 则误差的调整能 较弱 但同步轴输出的速 变化较和缓 P5 78同步抓取轴之标准长 即裁 长 必须设定准确 否则系统会一直存在修正 可参考监视变数51h察看实际输入脉波值再设定此参数 P5 79同步误差 亦可由监视变 054h察看 想的同步误差为0 当此值变化逐渐趋近0时 表示修正值设定妥当 当此值变化剧 或一直累积无法恢复为0时 表示设定 当 请重新检视同步轴相关参数或调整机械 此值亦可写入 当要修正或重置累积误差时 P5 80同步修正 同步抓取轴参数裁 长 同步抓取轴参数同步误差 34 ASDA A2SOLUTION 枕式药剂包装机调试流程 同步抓取修正轴参数说明 因第一刀执行时 系统并没有存