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三菱简易运动控制模块在液体包装设备上的应用

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三菱简易运动控制模块在液体包装设备上的应用

  • 分类:列举工程实例
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  • 来源:
  • 发布时间:2020-06-18 10:29
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【概要描述】当前,在我们日常生活中随处可见各种机械包装的产品,比如:方便面、饼干、药品、抽取式湿纸巾等。这样的设计由待包装产品的形状决定的,这些包装膜在密封之后会被切开,实现单独包装。产品送入包装机械有很多方式,比如料斗、旋转臂、传送带等。产品的进给与包装同步,包装膜被传送装置送入成型台,将产品包装起来,然后进行密封,并切断每件产品之间的包装膜,最终形成单独产品的包装,以便装箱或者进行其他的包装。下边医用液体袋包装系统来介绍三菱运动控制器在液体袋包装上的应用。液体袋包装装置由放料架、送料架、包装架、中封装置、裁断装置等部分组成,需要多个伺服电机轴同步运行,完成包装任务。

三菱简易运动控制模块在液体包装设备上的应用

【概要描述】当前,在我们日常生活中随处可见各种机械包装的产品,比如:方便面、饼干、药品、抽取式湿纸巾等。这样的设计由待包装产品的形状决定的,这些包装膜在密封之后会被切开,实现单独包装。产品送入包装机械有很多方式,比如料斗、旋转臂、传送带等。产品的进给与包装同步,包装膜被传送装置送入成型台,将产品包装起来,然后进行密封,并切断每件产品之间的包装膜,最终形成单独产品的包装,以便装箱或者进行其他的包装。下边医用液体袋包装系统来介绍三菱运动控制器在液体袋包装上的应用。液体袋包装装置由放料架、送料架、包装架、中封装置、裁断装置等部分组成,需要多个伺服电机轴同步运行,完成包装任务。

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  1 前言:

  当前,在我们日常生活中随处可见各种机械包装的产品,比如:方便面、饼干、药品、抽取式湿纸巾等。这样的设计由待包装产品的形状决定的,这些包装膜在密封之后会被切开,实现单独包装。产品送入包装机械有很多方式,比如料斗、旋转臂、传送带等。产品的进给与包装同步,包装膜被传送装置送入成型台,将产品包装起来,然后进行密封,并切断每件产品之间的包装膜,最终形成单独产品的包装,以便装箱或者进行其他的包装。下边医用液体袋包装系统来介绍三菱运动控制器在液体袋包装上的应用。液体袋包装装置由放料架、送料架、包装架、中封装置、裁断装置等部分组成,需要多个伺服电机轴同步运行,完成包装任务。

  2 三菱简易运动模块在液体包装设备上的应用

  2.1系统配置

  

三菱简易运动控制模块在液体包装设备上的应用

 

  该系统采用三菱PLC FX5U-32MR/ES,简单运动模块FX5-40SSC-S,GS2107-WTBD触摸屏,2个MR-J4-70B伺服驱动器,1个MR-J4-40B伺服驱动器,2个HG-KR73B伺服电机,1个HG-KR43B伺服电机。当前控制三个实轴,送料皮带轴,包装皮带轴,裁刀轴(如上图所示),以及一个偏差控制轴虚轴。

  FX5U-32MR/ES:16点输入,16点输出,自带以太网口,2通道模拟量输入,1通道模拟量输出,485通讯端子排

  简单运动模块FX5-40SSC-S:搭载了支持SSCNETIII/H的4轴定位功能。表格运行,结合线性插补,2轴间的圆弧插补,以及连接轨道控制,执行输入轴(伺服输入轴,指令生成轴,同步编码器轴)的同步控制。4轴运算周期0.888ms。

  GS2107-WTBD触摸屏:支持以太网通讯方式,人机界面通过以太网与FX5U-32MR/ES以太网口相连通讯。作为调试和正常操作期间的产品规格参数设定,启停控制操作,另外使设备的运行动作,故障信号,伺服电机位置,速度信息等可以实时准确的反馈给操作人员,以便操作人员能及时的根据显示信息做出正确判断。

  J4伺服驱动器与驱动电机:实现业内快速2.5KHZ的速度频率响应。结合三菱自主研发的高分辨率绝对位置编码器(4194304pulses/rev),可以实现高速高精度的运行。发挥高端机械的性能。

  2.2 应用软件设计

  2.2.1 通过三菱PLC软件GX Works2添加简单运动模块FX5-40SSC-S

  

三菱简易运动控制模块在液体包装设备上的应用

 

  2.2.2简易运动模块编程

  该一同需要3个伺服电机轴按照加工工序同步运行,完成各自的动作。

  多轴同步如果使用常规的(实模式)控制方式,将需要做大量的定位程序以及复杂的工艺连锁才能实现。通过简易运动控制模块的机械语言(虚模式)进行可视化编程,将各种软件机械模块,软件凸轮等自由组合使用,从而以低廉的成本方便实现复杂的同步控制和协调控制。

  (1)FX5-40SSC系统配置如下图所示:

  

三菱简易运动控制模块在液体包装设备上的应用

 

  (2)通过支持机械的语言进行可视化编程

  

三菱简易运动控制模块在液体包装设备上的应用

 

  系统实现的关键是用利用work3自带的简单运动控制模块设置软件进行凸轮曲线的设计。各个输出轴的凸轮曲线是根据设备工艺时序来设计的,输出轴根据凸轮曲线跟随输入轴做周期性的运动,从而进行复杂的伺服控制。在本系统中轴2跟随周一做匀速运动,其凸轮曲线如图所示:

  

三菱简易运动控制模块在液体包装设备上的应用
三菱简易运动控制模块在液体包装设备上的应用

 

  旋转刀的动作流程是:旋转刀从开始位置跟随膜皮带移动,先减速到低点与膜皮带速度一样,然后再回到开始位置,循环进行,重要的就是保证刀裁断的瞬间与膜皮带速度一样。

  (3)偏差补偿

  由于设备的辊径的机械加工存在正负公差,尽管使用的辊径在允许的公差范围内,在计算各轴的圆周,其各轴周长的误差使得各轴以同一转速旋转时线速度不一致,不能满足公职精度的要求,另外还要考虑包装膜在传送中的拉伸和轻微打滑,综上所述必须对其偏差补偿。

  简易运动控制模块在虚模式下具有差速齿轮模块,通过在差速齿轮辅助输入轴侧加入虚拟伺服电机使输出轴的位置得到修正。

  差速齿轮模块:

  输出轴移动量=输入轴移动量-辅助输入轴移动量(PLS)

  

三菱简易运动控制模块在液体包装设备上的应用

 

  利用传感器监测料尾在同一周期中的偏差值,然后用辅助轴进行补偿,从而确保每袋料到裁刀的位置是准确的。

  伺服动作的参数通过简易运动控制模块软件进行设置,程序顺序控制的编写通过WORK3进行。设备总共有四种规格,在人机界面GS2107-WTBD对规格参数进行,修改,存储,上载。

  3 结束语

  对于袋长为185MM时,系统能达到每分钟120包的生产能力。三菱运动控制器广泛应用于自动机械,提供多个伺服电机同步控制和软件凸轮,是自动机械的理想选择。

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