Codesys的追标技术在包装行业应用

显示全部楼层 · 2024-5-5 07:39:06

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跟标技术应用就在我们的生活中什么是色标？

常见的各类包装纸，比如袋装薯片、糖果、翻到背面把封口的竖褶翻过来，基本上都能看到一个小黑方块，它就是色标。
广义上讲，色标是单一颜色的、面积合适的、与周围色差明显的一块区域。

为什么要跟标？
在生产线上，材料（包装膜类、纸类等）由传动机构驱动。理论上，传动机构连接的电机编码器反馈位置就是材料的位置。但实际上，二者之间是有区别的，导致色标偏差的原因可能如下：
①  材料上色标的间距误差。
②  受张力变化影响而产生的材料拉伸形变
③  材料与传动机构之间的相对运动
④  传动机构受加工精度影响导致材料实际位移与编码器位移发生误差。

为了保证切口距离色标的长度一致，一般会依据色标传感器信号，调整传送机构与裁切机构之间的位移差。
如何跟标？

Step1：选择补偿对象。
若选择齿轮从轴，则直接补偿轴位置（位置叠加）；若选择凸轮从轴，则补偿凸轮的主轴相位（相位偏移）。
Step2：选择采样对象。
采样值转换成补偿对象的工程单位。
Step3：计算位置偏差。
采样值与理论值的偏差，单位需一致。

常见的两种偏差计算方式：
方法一：测量长度（不推荐）
连续记录两次色标点传送编码器的位置，计算袋长，然后推算袋长偏差。这种方式可能存在累计误差。
方法二：测量相位
记录每次色标点传送电机或裁切电机对应的主轴相位，然后推算相位差。这种方式可以消除累计误差。

经典案例
案例一：不连续送料
例如：小模切、制袋机、低速立式包装机、多列机、套标机、软抽纸巾单包机等。工艺特点是送料是周期不连续的，并在送料电机停止时切断材料。

跟标方法一：低速寻标。(功能：多段位置)
传送电机先高速运行一段距离，然后低速爬行，遇到色标后立马停止。此方法的优点是操作简单、控制简单。缺点是效率低。

跟标方法二：中断定长。(功能：中断定长)
传送电机先匀速运行，遇到色标后继续走一段设定长度。此方法的优点是控制简单，缺点是效率相对较低。

跟标方法三：位置叠加。(功能：凸轮、位置叠加、探针)
传送电机跟随虚轴走凸轮轨迹，遇到色标后锁存传送电机位置，推算相位，然后通过位置叠加指令把偏差补偿给传送电机。此方法的优点是效率高，缺点是控制复杂。微信公众号：工控分享

案例二：编码器输入（连续送料）
例如：瓦楞纸横切、板材切割等，因材料传送电机是变频，或传送电机在前道工序等原因，需加装编码器测传送位置。

跟标方法：相位补偿。(功能：凸轮、相位偏移、探针、获取主轴位置)
裁切电机跟随编码器走凸轮轨迹，遇到色标后锁存裁切位置，推算主轴相位，然后通过相位偏移指令把偏差补偿微信公众号：工控分享给裁切凸轮主轴。此方法的优点是效率高，精度高。

案例三：追剪/旋切
例如：高速立式包装机、枕式包装机、热熔胶贴标机等，传送电机连续送料，裁切电机跟随传送成追剪或旋切轨迹。

跟标方法一：位置叠加。(功能：旋切、追剪、位置叠加、探针)
如下图，遇到色标后锁存传送电机位置，推算主轴相位，然后通过位置叠加指令把偏差补偿给传送电机。此方法的优点是效率高，精度高，补偿速度平缓。

跟标方法二：相位偏移。(功能：旋切、追剪、相位偏移、探针、获取主轴位置)
如下图，遇到色标后锁存裁切电机位置，推算主轴相位，然后通过相位偏移指令把偏差补偿给裁切凸轮主轴。此方微信公众号：工控分享法的优点是效率高，精度高，不影微信公众号：工控分享响其它牵引电机。

案例四：重复跟标
例如：圆刀模切机、间歇式模切机等，材料在输送过程中，需要多次跟标。

跟标方法：相位偏移。(功能：旋切、追剪、相位偏移、探针、获取主轴位置)
重复跟标应用设备上，只能通过相位偏移指令补偿裁切凸轮主轴。此方法的优点是效率高，精度高，不影响其它跟标组。

汇川方案
在跟标应用上，汇川技术可提供有竞争力的解决方案，拓扑图如下：

工艺库：
² 多段位置

² 中断定长

² 凸轮

² 齿轮

² 追剪

² 旋切

² 探针

微信公众号：工控分享
² 位置叠加

² 相位偏移

² 获取从轴位置

² 获取主轴位置

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