【摘要】本文主要介紹了臺達(dá)" title="臺達(dá)">臺達(dá)20PM在制袋機(jī)設(shè)備上面的應(yīng)用，主要應(yīng)用的功能是20PM的電子凸輪" title="電子凸輪">電子凸輪和飛剪方面的應(yīng)用。另外，本文還介紹了調(diào)試過程中遇到的問題及解決過程。

　　【Abstract】This article mainly introduces the application of Delta 20PM in automatic continuous band sealer, which is mainly applied to the 20PM electronic CAM and aeroplane. Another important point introduced in this article is that during the commissioning process have we encountered problems and how to solve them.

　　【關(guān)鍵詞】20PM；電子凸輪；飛剪；誤差

現(xiàn)在很多大學(xué)都設(shè)有機(jī)械包裝系，系內(nèi)老師也逐漸開始從純理論方向轉(zhuǎn)向?qū)嵺`。另外，在華北地區(qū)的包裝機(jī)上，20PM應(yīng)用非常少。所以在設(shè)備調(diào)試過程中所發(fā)生的問題及解決方法的相關(guān)認(rèn)識也很少，此次雖然為老設(shè)備改造，但是對于我們積累經(jīng)驗(yàn)很有作用。該設(shè)備正式運(yùn)行以后所生產(chǎn)的產(chǎn)品與麥當(dāng)勞、肯德基等快餐的食品袋類似。

1 調(diào)試過程

1.1設(shè)備情況

　　該設(shè)備為在原來的基礎(chǔ)上修改成20PM凸輪控制的方式。

1.2應(yīng)用產(chǎn)品的情況

　　采用深圳某公司生產(chǎn)的4kW伺服，該產(chǎn)品可以以變頻器的方式運(yùn)行，也可以以伺服的方式運(yùn)行，驅(qū)動(dòng)器可以接不通品牌的伺服電機(jī)，價(jià)格為人民幣10000多元。

1.3調(diào)試時(shí)間

　　設(shè)備調(diào)試大概持續(xù)了一個(gè)多月的時(shí)間。歸結(jié)原因，整體來說是由于我們對包裝工藝缺乏認(rèn)識。下面將原因細(xì)分起來分析說明，每種包裝設(shè)備肯定存在不同程度的差異，僅以我們調(diào)試的設(shè)備為例供大家參考。

1.4具體調(diào)試過程

（1）伺服方面：整體來說，我們對這個(gè)品牌的伺服的調(diào)試不是很熟悉，參照從網(wǎng)上下載的數(shù)據(jù)我們也只能將伺服運(yùn)轉(zhuǎn)起來。至于增益、慣量等方面的參數(shù)如何調(diào)整到最佳，我們做了很多嘗試但是效果不好。另外一個(gè)很奇怪的現(xiàn)象是經(jīng)常出現(xiàn)斷電以后伺服不能再次運(yùn)行的現(xiàn)象。經(jīng)過幾次人工轉(zhuǎn)動(dòng)以后，突然能夠運(yùn)行起來，并且出現(xiàn)動(dòng)作混亂的問題，重新回原點(diǎn)以后即可正常。正常的狀態(tài)下對整個(gè)調(diào)試基本不存在影響，把這條列出來，意在說明如果出現(xiàn)伺服不勵(lì)磁的情況有可能會(huì)出現(xiàn)對人體的傷害。我們已建議將來在生產(chǎn)新設(shè)備使用臺達(dá)的伺服，有利于整體調(diào)試。

（2）軔體方面：在2009年的25周～35周之前，20PM的軔體是不能夠?qū)崿F(xiàn)高速捕捉功能的，而且不能燒錄軔體。在2010年初的時(shí)候，經(jīng)過修改實(shí)現(xiàn)了高速捕捉功能。

（3）誤差來源：我們對類似于包裝機(jī)械" title="包裝機(jī)械">包裝機(jī)械的誤差來源的認(rèn)識有限，導(dǎo)致我們一直在尋找誤差的來源，經(jīng)過很長一段時(shí)間的分析與查找，我們基本確定了五個(gè)原因。

2 誤差分析

2.1 色差誤差

　　色差傳感器靈敏度直接影響數(shù)據(jù)捕捉的準(zhǔn)確度，本次調(diào)試的傳感器是通過類似電位器的旋鈕來實(shí)現(xiàn)其功能的，那么機(jī)械振動(dòng)和光線的強(qiáng)弱都會(huì)直接影響傳感器的精度。這種產(chǎn)品的價(jià)格為人民幣800多元，更好一些的色差傳感器的價(jià)格都會(huì)在人民幣2000元～5000元不等，有的甚至更高。我們也咨詢了其他客戶使用的色差傳感器，傳感器的類型和調(diào)整方式也有很多種，這種傳感器的調(diào)試需要具體情況具體分析。

2.2編碼器誤差

　　主動(dòng)軸側(cè)的編碼器的安裝和線數(shù)都會(huì)影響精度。安裝時(shí)是否同心、是否為線驅(qū)動(dòng)方式，這些因素直接影響整個(gè)系統(tǒng)。

2.3主軸直徑測量誤差

　　主動(dòng)軸的直徑是否一致，如果直徑不一致，那么在整個(gè)程序調(diào)試的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)很多麻煩。所以必須選擇一個(gè)合適的輪徑填寫在凸輪曲線參數(shù)里面，建議這些數(shù)據(jù)均采用浮點(diǎn)數(shù)進(jìn)行計(jì)算，本次我們采用了一個(gè)整數(shù)。另外一個(gè)因素是輥徑的材料，比如橡膠、鋼材等，這些都需要在測量過程中注意。如果存在很多個(gè)滾輪，建議每一個(gè)都測量一次，以避免因大小不一影響計(jì)算結(jié)果。

2.4機(jī)械誤差

　　機(jī)械滑差，這個(gè)誤差必須嚴(yán)格仔細(xì)觀察與分析。開始我們一直懷疑但是并沒有發(fā)現(xiàn)，在最后幾天的調(diào)試?yán)锩?，我們在每個(gè)細(xì)節(jié)的地方重新觀察才發(fā)現(xiàn)有機(jī)械誤差。另外一個(gè)方面就是用什么方法去補(bǔ)償?shù)膯栴}了。

2.5積累誤差

　　我們通過長時(shí)間的討論和咨詢，認(rèn)為積累誤差來自機(jī)械的拉動(dòng)，比如，每次切斷一個(gè)袋長以后，由于機(jī)械慣性的原因使紙張向前有動(dòng)作，時(shí)間長了就會(huì)出現(xiàn)積累誤差，那么采用的解決方法是：通過采集數(shù)據(jù)，與設(shè)定的袋長進(jìn)行比較，按照一定的量進(jìn)行補(bǔ)償。這種方式必須每隔切斷一定的數(shù)量以后進(jìn)行補(bǔ)償，否則將造成色標(biāo)出現(xiàn)參差不齊的現(xiàn)象。

　　下面為了判定色差傳感器的精度，我們做一個(gè)試驗(yàn)，如圖1所示。判定色差傳感器精度試驗(yàn)的目的是判定傳感器每一圈捕捉色標(biāo)沿是否存在時(shí)間上面的誤差，為了避免浪費(fèi)紙張，我們自己利用鐵絲制作了一個(gè)支架安裝色差傳感器，在圖中的輪子上面包了一層紙，并且在某一個(gè)位置涂了黑色作為信號來源。

圖1 判定色差傳感器的精度試驗(yàn)

　　主動(dòng)軸示意圖如圖2所示。通過實(shí)際測量滾輪直徑為81mm。因?yàn)樵摑L輪為橡膠的，不過其中有一個(gè)為金屬的滾軸，所以為了避免因季節(jié)等因素導(dǎo)致的直徑變化，我們選擇了金屬直徑。

圖2 主動(dòng)軸示意圖

　　變頻器為臺達(dá)m系列3.7kW產(chǎn)品，作為牽引軸使用。圖3所示為驅(qū)動(dòng)變頻器。

圖3 臺達(dá)驅(qū)動(dòng)變頻器

圖4、圖5、圖6是觸摸屏畫面，圖7為PLC內(nèi)的部分程序示意圖。

圖4 觸摸屏畫面1

圖5 觸摸屏畫面2

圖6 觸摸屏畫面3

圖7 PLC內(nèi)的部分程序示意圖

3 結(jié)語

　　目前，中達(dá)電通在包裝行業(yè)、包裝設(shè)備上積累了豐富的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。通過此設(shè)備的改造成功，更可感受臺達(dá)自動(dòng)化在包裝行業(yè)、設(shè)備方面實(shí)力。實(shí)際上，20PM在電子凸輪方面的應(yīng)用還很豐富，可靈活、高速、精確的實(shí)現(xiàn)高速定位、雙軸線性及圓弧差補(bǔ)、電子凸輪、飛剪、追剪等控制功能。