共通技術(shù)-MC_Phasing命令在枕式包裝機(jī)上的應(yīng)用

1、共通技術(shù)-MC_Phasing命令在枕式包裝機(jī)上的應(yīng)用MC_Phasing命令在枕式包裝機(jī)的應(yīng)用主要包括有色標(biāo)糾偏、防空包功能及供料機(jī)構(gòu)供料動(dòng)作。1. 包裝膜的色標(biāo)糾偏A. 問(wèn)題點(diǎn)：拉膜輥在運(yùn)行的過(guò)程中有可能出現(xiàn)打滑或拉扯膜，如果拉膜輥一直按定長(zhǎng)的進(jìn)行拉模，切出來(lái)的包裝袋上的圖案就會(huì)走偏，為了防止這個(gè)情況出現(xiàn)，通常在包裝膜上每隔一個(gè)袋長(zhǎng)距離，就會(huì)有一個(gè)色標(biāo)標(biāo)記，通過(guò)色標(biāo)傳感器對(duì)色標(biāo)的檢測(cè)，對(duì)拉膜軸或端封軸的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行微調(diào)，從而保證圖案不會(huì)走偏?，F(xiàn)在的問(wèn)題點(diǎn)是：如何在NJ控制器中實(shí)現(xiàn)包裝膜的色標(biāo)糾偏功能。B.解決思路：在本設(shè)計(jì)中，我們考慮通過(guò)調(diào)整端封軸的運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)色標(biāo)糾偏的功能。假設(shè)色標(biāo)傳感器

2、檢測(cè)到第一個(gè)色標(biāo)時(shí)，拉膜軸當(dāng)前脈沖值為P1，當(dāng)檢測(cè)到第二個(gè)色標(biāo)時(shí)，拉膜軸當(dāng)前脈沖值為P2，如果包裝膜沒(méi)有出現(xiàn)打滑或者拉扯時(shí)，P1-P2-包裝袋長(zhǎng)度（脈沖數(shù)）=0。當(dāng)出現(xiàn)打滑或拉扯膜時(shí)，P1-P2-包裝袋長(zhǎng)度（脈沖數(shù)）=偏移值。當(dāng)偏移值為正時(shí)，即出現(xiàn)打滑現(xiàn)象（檢測(cè)到兩個(gè)色標(biāo)的時(shí)間內(nèi)，拉膜軸運(yùn)行的距離大了），端封軸需要減速運(yùn)行才能切到色標(biāo)，當(dāng)偏移值為負(fù)值時(shí)，即出現(xiàn)拉扯膜現(xiàn)象，端封軸需要加速運(yùn)行才能切到色標(biāo)。如何將偏移值的大小，反過(guò)來(lái)調(diào)整端封的運(yùn)動(dòng)。我們可以使用MC_Phasing命令調(diào)整端封的運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)色標(biāo)糾偏功能。MC_Phasing命令的功能就是在凸輪運(yùn)動(dòng)或齒輪運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，對(duì)主軸進(jìn)行相位

3、偏移。如上圖所示，曲線1為正常的端封凸輪曲線，曲線2為端封在追趕期時(shí)執(zhí)行了MC_Phasing命令，其中相位偏移值（Phaseshift）等于500，在兩曲線都到達(dá)同步區(qū)域時(shí)，曲線2比曲線1超前了500個(gè)脈沖。如上圖所示，正常時(shí)，端封旋轉(zhuǎn)180°剛好切到色標(biāo)位置，現(xiàn)在端封旋轉(zhuǎn)180°，要切到距離色標(biāo)L的位置，如下圖所示。我們只要在端封的追趕期執(zhí)行MC_Phasing命令，其中相位偏移值(Phaseshift)等于拉膜軸（Master）運(yùn)行L距離需要的脈沖數(shù)P，若端封需要提前L距離切到包裝膜，P為正值，若是延后L距離切到膜，P為負(fù)值。所以，MC_Phasing命令用于色標(biāo)糾偏

4、時(shí)，只需要將算出的偏移值（P1-P2-包裝袋長(zhǎng)度（脈沖數(shù)），代入相位偏移值(Phaseshift)中，并在每次端封凸輪運(yùn)行結(jié)束時(shí)執(zhí)行MC_Phasing命令（避免MC_Phasing未執(zhí)行完成，端封就進(jìn)入同步區(qū)域，影響端封拉膜的同步運(yùn)動(dòng)）。C.具體的程序?qū)崿F(xiàn)：在色標(biāo)傳感器檢測(cè)到色標(biāo)標(biāo)簽時(shí)，需要讀取拉膜軸當(dāng)前的脈沖值，我們可以使用MC_TouchProbe指令讀取拉膜軸當(dāng)前脈沖值。使用該命令讀取脈沖值，比使用普通I/O點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取反應(yīng)速度更快。色標(biāo)糾偏分為第一次檢測(cè)到色標(biāo)與第一次之后檢測(cè)到色標(biāo)，它們的糾偏補(bǔ)償值的算法不同，第一次檢測(cè)到色標(biāo)，包裝膜偏移值:=色標(biāo)檢測(cè)當(dāng)前位置-(包裝袋長(zhǎng)度（脈沖數(shù)

5、）-拉膜繼續(xù)移動(dòng)距離)；第一次之后檢測(cè)到色標(biāo)，包裝膜偏移值:=色標(biāo)檢測(cè)當(dāng)前位置-色標(biāo)檢測(cè)上次位置-包裝袋長(zhǎng)度（脈沖數(shù)）;包裝膜偏移值計(jì)算出來(lái)后，需要除以虛軸拉膜軸的齒輪比，將拉膜軸上的偏移值轉(zhuǎn)換為主軸的偏移值，然后將計(jì)算的值進(jìn)行取反，求得的值就是色標(biāo)糾偏補(bǔ)償值。具體程序如下：色標(biāo)糾偏補(bǔ)償值計(jì)算好后，代入端封軸-主軸及送料軸-主軸的MC_PHASING命令相位偏移值（Phaseshift）內(nèi)，由端封凸輪結(jié)束位觸發(fā)該命令，如下圖所示：在色標(biāo)糾偏中，為什么送料軸也需要進(jìn)行糾偏操作，因?yàn)槎朔庠趫?zhí)行MC_Phasing命令時(shí)，其運(yùn)動(dòng)規(guī)律與原來(lái)比較發(fā)生了改變，如果送料軸還是按原來(lái)的規(guī)律運(yùn)行，就會(huì)出現(xiàn)切到料

6、的現(xiàn)象，所以端封軸執(zhí)行了多少變化，送料軸也執(zhí)行多少變化，所以端封軸-主軸及送料軸-主軸的MC_PHASING命令相位偏移值（Phaseshift）與速度（Velocity）相等。2.送料機(jī)構(gòu)的防空包功能A.問(wèn)題點(diǎn)：枕包機(jī)系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中，可能會(huì)因?yàn)榍岸嗽O(shè)備來(lái)料不連續(xù)，物料間的距離太大，在供給機(jī)構(gòu)這邊就有可能出現(xiàn)某段鏈條上沒(méi)有物料，而系統(tǒng)是在繼續(xù)運(yùn)行，在進(jìn)行封包時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)空包現(xiàn)象。為了防止該情況出現(xiàn)，客戶要求在檢測(cè)到某段鏈條上沒(méi)有物料時(shí)，供給機(jī)構(gòu)需要加速將該段空鏈條走完，讓后面的物料補(bǔ)上，防止形成空包。如果出現(xiàn)兩段鏈條上都沒(méi)有物料，系統(tǒng)就停機(jī)。問(wèn)題點(diǎn)是如何實(shí)現(xiàn)以上功能。B.解決思路：考慮在供給

7、機(jī)構(gòu)上安裝傳感器，系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，供給機(jī)構(gòu)每運(yùn)行一段鏈條的長(zhǎng)度，傳感器肯定能檢測(cè)到物料信號(hào)，也就是傳感器檢測(cè)到物料信號(hào)后，經(jīng)過(guò)1.1倍鏈條節(jié)距長(zhǎng)度的距離，都沒(méi)有檢測(cè)到物料信號(hào)，就可以認(rèn)為該鏈條上沒(méi)有物料，系統(tǒng)可以執(zhí)行防空包操作。防空包功能的解決思路是，供料機(jī)構(gòu)在正常時(shí)運(yùn)行一段鏈條節(jié)距長(zhǎng)度的時(shí)間里，在執(zhí)行防空包功能時(shí)，要運(yùn)行兩段鏈條節(jié)距。我們可以考慮使用MC_Phasing命令，其中主軸是虛軸，從軸是供給軸，相位偏移值（Phaseshift）等于虛軸完成一個(gè)物料包裝需要的脈沖數(shù)（5000脈沖），命令執(zhí)行后的運(yùn)動(dòng)曲線如下圖所示。C.具體的程序?qū)崿F(xiàn)：在本項(xiàng)目中，傳感器檢測(cè)到供給機(jī)構(gòu)的鏈條上沒(méi)有物料，

8、就馬上執(zhí)行防空包功能，是不能符合客戶要求的。原因如下圖所示：供給機(jī)構(gòu)出口防空包傳感器在客戶的設(shè)備中，防空包傳感器不是剛好安裝在供給機(jī)構(gòu)的出口處，防空包傳感器在檢測(cè)到鏈條上沒(méi)有物料時(shí)，不能馬上執(zhí)行防空包命令，而是要先將鏈條上缺料的情況先記錄下來(lái)，然后等待空鏈條運(yùn)行到供給機(jī)構(gòu)的出口，再執(zhí)行防空包命令。傳感器在該位置檢測(cè)到鏈條上沒(méi)有物料。我們可以在程序中建立數(shù)組，編寫(xiě)以下程序：IF 送料.Act.Pos-防空包送料當(dāng)前值>鏈條節(jié)距（脈沖數(shù)）*LREAL#1.1 then防空包計(jì)算數(shù)組I10:=送料.Act.Pos;I10:=I10+1;END_IF;其中“防空包送料當(dāng)前值”就是上次傳感器檢測(cè)到

9、有物料信號(hào)時(shí)，記錄的位置值。傳感器每檢測(cè)到1次沒(méi)有物料，就將當(dāng)前值記錄到數(shù)組里。當(dāng)空鏈條運(yùn)行到該位置時(shí)，就可以執(zhí)行MC_Phasing命令，將空的鏈條快速走完，后面有料的鏈條快速補(bǔ)上。也就是從傳感器檢測(cè)到鏈條上缺物料，到系統(tǒng)執(zhí)行防空包功能命令MC_Phasing，供給軸運(yùn)行的距離是“防空包傳感器到送料出口距離+物料長(zhǎng)度-鏈條節(jié)距”。傳感器檢測(cè)到缺料信號(hào)，該推桿運(yùn)行到送料機(jī)構(gòu)出口，即可執(zhí)行MC_Phasing命令。所以程序就可以按如下編寫(xiě)：空包間隔:=REAL_TO_LREAL(防空包傳感器到送料出口距離+物料長(zhǎng)度-鏈條節(jié)距*REAL#1.1)*(10000.0/送料運(yùn)行一圈的距離);空包監(jiān)控:

10、=送料.Act.Pos-防空包計(jì)算數(shù)組0; IF I10>UINT#0 THENIF 空包監(jiān)控>空包間隔 THEN防空包功能開(kāi)始:=TRUE;I10:=I10-1;FOR I11:=0 TO I10 DO防空包計(jì)算數(shù)組I11:=防空包計(jì)算數(shù)組I11+1;END_FOR;END_IF;END_IF;3.供料機(jī)構(gòu)的功能實(shí)現(xiàn)A.問(wèn)題點(diǎn)：供給機(jī)構(gòu)供料機(jī)構(gòu)如上圖所示為供料機(jī)構(gòu)的示意圖，供料機(jī)構(gòu)分為前后兩段結(jié)構(gòu)，兩段供料機(jī)構(gòu)由齒數(shù)比為1:2的同步輪控制，其作用就是將前段緊挨在一起的物料，在后段拉開(kāi)一個(gè)物料的距離，供料機(jī)構(gòu)后段安裝有傳感器，用于檢測(cè)來(lái)料信號(hào)及供料機(jī)構(gòu)的原點(diǎn)信號(hào)，供料機(jī)構(gòu)的作用，就

11、是如何將物料送上供給機(jī)構(gòu)，兩個(gè)推桿的中間位置，問(wèn)題是如何實(shí)現(xiàn)以上功能。B.解決思路：如何將供料機(jī)構(gòu)上的物料，送上供給機(jī)構(gòu)，該問(wèn)題我們可以分開(kāi)兩個(gè)階段來(lái)實(shí)現(xiàn)，第一階段是如何讓第一個(gè)物料送到供給機(jī)構(gòu)兩個(gè)推桿的中間位置；第二階段是如何讓后續(xù)來(lái)的物料，都送到供給機(jī)構(gòu)兩個(gè)推桿的中間位置。如何讓第一個(gè)物料送到供給機(jī)構(gòu)兩個(gè)推桿的中間位置：假設(shè)供料機(jī)構(gòu)在原點(diǎn)時(shí)，物料是停在供料機(jī)構(gòu)的出口處；供給機(jī)構(gòu)在原點(diǎn)時(shí)，最后一個(gè)推桿距離供給機(jī)構(gòu)的進(jìn)口的距離是(鏈條節(jié)距-物料長(zhǎng)度)/2,按下啟動(dòng)，物料就能剛好送到供給機(jī)構(gòu)兩個(gè)推桿的中間位置(假設(shè)供料機(jī)構(gòu)與供給機(jī)構(gòu)的速度相等) 。推桿距離供給機(jī)構(gòu)的進(jìn)口的距離是(鏈條節(jié)距-物料長(zhǎng)

12、度)/2物料停在供料機(jī)構(gòu)的出口處 圖1實(shí)際上，供料機(jī)構(gòu)在原點(diǎn)時(shí)，物料距離供料機(jī)構(gòu)的出口距離為L(zhǎng)1，供給機(jī)構(gòu)在原點(diǎn)時(shí)，最后一個(gè)推桿距離供給機(jī)構(gòu)的進(jìn)口的距離是L2(假設(shè)L2> (鏈條節(jié)距-物料長(zhǎng)度)/2)。假設(shè)下圖中，虛線位置為供料機(jī)構(gòu)，送料機(jī)構(gòu)的基準(zhǔn)原點(diǎn)（即物料停在供料機(jī)構(gòu)的出口處及推桿距離供給構(gòu)的進(jìn)口的距離是(鏈條節(jié)距-物料長(zhǎng)度)/2）。 圖2在MC_Phasing命令的應(yīng)用中，我們可以對(duì)該命令的應(yīng)用作如下理解，假如實(shí)際位置與基準(zhǔn)位置偏差某段距離，那么我們可以通過(guò)執(zhí)行MC_Phasing命令，令實(shí)際位置跟上基準(zhǔn)位置，其中命令相位偏移值就等于該段距離（脈沖數(shù)）。從軸要做追趕運(yùn)動(dòng)才能跟上基準(zhǔn)

13、位置的，偏移值為正，否則為負(fù)。在本項(xiàng)目中，供料機(jī)構(gòu)實(shí)際的原點(diǎn)位置比基準(zhǔn)原點(diǎn)落后了L1距離，供給機(jī)構(gòu)的實(shí)際原點(diǎn)比基準(zhǔn)原點(diǎn)超前了L2-(鏈條節(jié)距-物料長(zhǎng)度)/2距離，所以，要令供料機(jī)構(gòu)的物料送上供給機(jī)構(gòu)，我們可以在執(zhí)行啟動(dòng)命令同時(shí)，再執(zhí)行一條MC_Phasing命令，其中相位偏移值就等于L1（脈沖數(shù)）*供料伺服與供給伺服的齒輪比+L2-(鏈條節(jié)距-物料長(zhǎng)度)/2（脈沖數(shù)），如此就可以實(shí)現(xiàn)將供料機(jī)構(gòu)第一個(gè)物料送上供給機(jī)構(gòu)上。如何讓后續(xù)來(lái)的物料，都送到供給機(jī)構(gòu)兩個(gè)推桿的中間位置：第一個(gè)物料送上供給機(jī)構(gòu)后，如果供料機(jī)構(gòu)后面的來(lái)料都是一個(gè)挨著一個(gè)，沒(méi)有間隙的過(guò)來(lái)，即供料機(jī)構(gòu)運(yùn)行一個(gè)物料的長(zhǎng)度，供給機(jī)構(gòu)就運(yùn)

14、行一個(gè)鏈條節(jié)距的長(zhǎng)度，傳感器檢測(cè)到物料信號(hào)，然后執(zhí)行MC_Phasing命令，每一個(gè)物料就都能成功送到供給機(jī)構(gòu)兩個(gè)推桿的中央。對(duì)于供給機(jī)構(gòu)，每次物料傳感器檢測(cè)到物料時(shí)，讀取出的供給機(jī)構(gòu)當(dāng)前位置值，除以鏈條節(jié)距，得出的余數(shù)就是零。但實(shí)際上來(lái)的料不可能都是連續(xù)沒(méi)間隙的，于是現(xiàn)在來(lái)了一個(gè)物料，當(dāng)傳感器檢測(cè)到該物料時(shí)，讀取供給機(jī)構(gòu)上的當(dāng)前位置值，與鏈條節(jié)距求余數(shù)，求得的余數(shù)L3就是現(xiàn)在供給機(jī)構(gòu)上最后一個(gè)推桿，與在原點(diǎn)時(shí)最后一個(gè)推桿的位置差。如上圖所示，實(shí)際最后一個(gè)推桿位置與基準(zhǔn)位置比較，超前了L3距離，所以我們可以通過(guò)執(zhí)行MC_Phasing命令，將超前的距離追回來(lái)。其中MC_Phasing命令的相位

15、偏移值就等于“第一次執(zhí)行Phasing的相位偏移值+L3（脈沖）”。以上就是解決該問(wèn)題的思路。C.具體的程序?qū)崿F(xiàn)：供料機(jī)構(gòu)的物料檢測(cè)傳感器是安裝在供料機(jī)構(gòu)的后段，供料伺服是控制機(jī)構(gòu)的前段，前段與后段又是通過(guò)齒數(shù)比為1:2的同步輪控制，所以，物料在供料機(jī)構(gòu)后段運(yùn)行了L1的距離，實(shí)際供料伺服只是發(fā)送了的脈沖數(shù)，所以在計(jì)算相位偏移值時(shí)，需要將“物料傳感器到供料機(jī)構(gòu)出口的距離”除以2。在執(zhí)行MC_Phasing命令時(shí)，有可能會(huì)出現(xiàn)物料已送上供給機(jī)構(gòu)了，但供料機(jī)構(gòu)上還沒(méi)執(zhí)行完MC_Phasing命令，物料就無(wú)辦法送上準(zhǔn)確的位置。執(zhí)行了MC_PHASING命令曲線偏移距離正常曲線如上圖所示，藍(lán)色線段是正常執(zhí)行齒輪運(yùn)動(dòng)的主_從運(yùn)動(dòng)曲線，粉色是執(zhí)行了MC_Phasing命令的主_從運(yùn)動(dòng)曲線，虛線段就是兩者的偏移距離，所以假如偏移距離大于“物料傳感器到供料機(jī)構(gòu)出口的距離”就會(huì)出現(xiàn)物料已送上供給機(jī)構(gòu)了，但供料后段還在執(zhí)行MC_Phasing命令。為了避免以上情況，我們可以進(jìn)行如下操作：當(dāng)執(zhí)行的MC_Phasing命令的相位偏移值大于物料傳感器到供料機(jī)構(gòu)出口的距離，物料無(wú)法送上該段鏈條上時(shí)。我們可以考慮讓物料送上該段鏈條上。如上圖所示，當(dāng)執(zhí)行的MC_Phasing命令的相位偏移值大于物料傳感器到供料機(jī)構(gòu)出口的距離，物料無(wú)法送上距離供給機(jī)構(gòu)進(jìn)口最近