工藝介紹：

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

撥叉工藝：

撥叉軸屬于送料軸，產(chǎn)品經(jīng)過撥叉或者傳送帶送到包裝機中進(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：采用被動回零方式，每段撥叉經(jīng)過傳感器位置時進(jìn)行被動回零。

膜軸工藝：

1.定長：定長狀態(tài)下就是在一個周期內(nèi)運行固定長度。

2.色標(biāo)：在包裝膜上有每個固定的位置會有一個標(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，還要對色標(biāo)進(jìn)行追蹤補償，如果切點不在色標(biāo)位置時系統(tǒng)需要自動調(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，刀軸是整個控制的重點.刀與膜軸需要配合，膜軸跑過一個產(chǎn)品的長度刀軸必須轉(zhuǎn)一圈，并且刀軸在切點位置時應(yīng)該與膜軸的速度同步。因為膜軸的長度時改變的，所以刀軸如果是線性軸的話也需要改變長度，所以刀軸變成了凸輪軸。

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

1215通過工藝對象控制4臺V90伺服，V90采用3號報文。

1200的電子凸輪功能

將刀的整個運行周期看成一個周期，在這個周期內(nèi)刀運行一圈，膜運行一個固定距離（設(shè)定膜長），撥叉運行一個工位。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，可以通過參數(shù)微調(diào)速度的關(guān)系，同步區(qū)域可以通過屏幕設(shè)定獲得。通過同步區(qū)的設(shè)定自動獲得非同步區(qū)的相關(guān)設(shè)定。需要保證兩段的時間相加正好是一個周期的時間。

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，可用光電開關(guān)(電眼)對色標(biāo)進(jìn)行跟蹤定位，通過控制系統(tǒng)驅(qū)動伺服系統(tǒng)并按照色標(biāo)之間的距離自動調(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位置保持一致，需要通過電開關(guān)(電眼)對撥叉進(jìn)行位置校準(zhǔn)，通過比較色標(biāo)點對應(yīng)的撥叉位置來比較撥叉的位置是否需要調(diào)整，通過差值計算調(diào)整速度的增大或者減少，來補償位置的差值。原理與色標(biāo)補償一致。

防空包功能

當(dāng)檢測到無料信號時此時膜軸與刀軸不立即停止，而是再運行畫面設(shè)置的撥叉?zhèn)€數(shù)之后說明此時空包到達(dá)入料位置，刀軸與膜軸定位停車，等待來料信號后，通過啟動的斜坡時間算出不同速度下的撥叉到達(dá)什么位置啟動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750報文讀出實時扭矩，通過扭矩的比較進(jìn)行防切操作，防切后刀自動反向定位刀定停點，膜軸及撥叉向前移動一個袋長，整機停車。處理完切料狀態(tài)后，直接開啟包裝機無需調(diào)整可以正常運行。

定長時袋長波動很大

最開始采用2段速度后，同步區(qū)與非同步區(qū)通過取出刀的兩個位置,因為反饋的實時性難以保證導(dǎo)致，同步區(qū)與非同步區(qū)的對應(yīng)關(guān)系會有所變化，使得長度波動很大。改動后采用一個切入點通過定時功能，基本保證了每轉(zhuǎn)的同步區(qū)與非同步區(qū)的時間，使得袋長基波動很小在1MM左右

色標(biāo)補償時切點不停的在色標(biāo)點兩側(cè)波動

采用色標(biāo)補償功能時，切點的波動很大。后來進(jìn)行逐一分析，首先發(fā)現(xiàn)了定長的波動問題，定長的不穩(wěn)定會導(dǎo)致色標(biāo)補償?shù)牟环€(wěn)定。解決了定長波動大之后，效果優(yōu)于之前，但是仍然會有波動。再次分析覺得是因為反饋的實時性太差，導(dǎo)致讀取位置值時的數(shù)值不準(zhǔn)確，從而導(dǎo)致位置差值計算不準(zhǔn)。此種原因是因為1200RT通訊的時間不能保證實時性。所以通過建立一個脈沖軸，軸的數(shù)據(jù)與膜軸的參數(shù)保持一致，通過色標(biāo)點與刀切點對應(yīng)的脈沖軸的位置差值，判斷膜軸與刀軸的相對位置，此時脈沖軸相當(dāng)于一把標(biāo)尺

調(diào)試過程中主要是S7-1200PROFINET 控制V90 伺服驅(qū)動器進(jìn)行模擬電子凸輪的控制。通過添加工藝對象進(jìn)行組態(tài)，將刀的運行軌跡分為兩個區(qū)段，一段為同步區(qū)，另一段為非同步區(qū)。通過添加虛軸實現(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械簡單采用電子凸輪的應(yīng)用，1500T的產(chǎn)品對于此種客戶來說價格太過昂貴，所以可以通過此種1200的方案實現(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，做到包裝機行業(yè)高中低端都有可行的方案可夠客戶選擇。

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