摘 要：本文主要介紹歐姆龍運(yùn)動(dòng)控制器在瓦楞紙縱切壓線修邊機(jī)上的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞：運(yùn)動(dòng)控制器 伺服 總線 縱切壓痕 瓦楞紙

1 引 言

瓦楞紙板生產(chǎn)線是瓦楞紙箱生產(chǎn)企業(yè)的關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備，按瓦楞紙板生產(chǎn)工藝，瓦楞紙板生產(chǎn)線由濕部設(shè)備和干部設(shè)備兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的工藝段組成，為了提高瓦楞紙板生產(chǎn)線的生產(chǎn)管理水平和效率，干部設(shè)備是達(dá)到這一目的關(guān)鍵，瓦楞紙箱企業(yè)應(yīng)對(duì)舊生產(chǎn)線的干部設(shè)備進(jìn)行全面升級(jí)改造，干部設(shè)備將瓦楞紙板按訂單要求進(jìn)行縱切壓痕、橫切和堆碼。

2 系統(tǒng)說明

2.1 工藝說明

設(shè)備結(jié)構(gòu)分為7刀12線，客戶先在觸摸屏上設(shè)置瓦楞紙板訂單的規(guī)格，通過配方功能自動(dòng)選擇刀、線的運(yùn)轉(zhuǎn)以及位移，排刀換線時(shí)間在3s內(nèi)完成，裁減精度±0.5mm。觸摸屏可以手動(dòng)方式示教所有軸的位置，通過選擇壓線凸輪對(duì)瓦楞紙的花紋進(jìn)行設(shè)定，同時(shí)通過變頻器控制吸風(fēng)槽（吸取廢料）的位置。這套設(shè)備與瓦楞紙生產(chǎn)線連接，可以通過通訊方式在線修改設(shè)備速度，速度與生產(chǎn)線速度保持匹配。設(shè)備正常運(yùn)行速度250m/min，在線修改訂單后，線速度降低到100m/min。

設(shè)備布置圖如圖1所示：

圖1 設(shè)備布置圖

3 控制難點(diǎn)說明

（1）坐標(biāo)系統(tǒng)的建立：在進(jìn)行訂單修改時(shí)，必須對(duì)相應(yīng)的刀組，線組進(jìn)行定位，由于刀組與線組在不同的坐標(biāo)系，那么必須建立統(tǒng)一的坐標(biāo)系統(tǒng);

（2）訂單算法：由于刀組，線組中每一個(gè)軸的運(yùn)動(dòng)范圍可以與左右相鄰的軸進(jìn)行重疊，那么就必須要考慮最短行程，與防碰撞設(shè)計(jì);

（3）布線困難：系統(tǒng)共有19軸，如果用傳統(tǒng)脈沖控制方式，會(huì)造成現(xiàn)場(chǎng)布線困難，而目前的運(yùn)動(dòng)控制器最多只能控制4軸，因此該系統(tǒng)需要配置5塊模塊，這不僅提高了電氣成本，同時(shí)加大編程難度;

4 OMRON解決方案

將機(jī)柜兩端（左壁）作為系統(tǒng)參考圓點(diǎn)，上電時(shí)，所有刀組，線組以機(jī)柜中心為標(biāo)準(zhǔn)，向兩邊逐一運(yùn)行，通過每個(gè)軸臂安裝的傳感器進(jìn)行定位判斷，然后手動(dòng)進(jìn)紙，檢測(cè)當(dāng)前紙板與機(jī)柜側(cè)壁的位移，以機(jī)柜左壁為基準(zhǔn)，將所有手動(dòng)進(jìn)紙測(cè)得的位移量，輸入給控制系統(tǒng)從而建立統(tǒng)一的坐標(biāo)系。

由于刀組，線組中每一個(gè)軸的行程位置可以重疊，因此必須要準(zhǔn)確的算出每一個(gè)軸的最短位移以及防撞措施，同時(shí)根據(jù)客戶訂單要求，選擇刀組與線組中，哪幾個(gè)軸需要啟動(dòng)，以線組為例，如下圖2所示：

圖2 OMRON解決方案

傳統(tǒng)脈沖型控制器已經(jīng)無法滿足這個(gè)系統(tǒng)，因此采用了OMRON的高端總線型運(yùn)動(dòng)控制器CJ1W-MCH71，最大可以連接30個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)器，采用高速同步總線方式連接，最大距離50m，通訊速率10Mbps。19軸響應(yīng)時(shí)間為6ms，總線型控制器的使用，大大減少了現(xiàn)場(chǎng)布線和電氣成本，并且保持了系統(tǒng)的高響應(yīng)特性，同時(shí)可以用內(nèi)置Basic智能指令完成所需要的功能。

5 控制流程

圖3 控制流程圖

6 結(jié)束語(yǔ)

目前瓦楞紙縱切壓線修邊機(jī)以及發(fā)展到第四代，從最初的機(jī)械式結(jié)構(gòu)過渡到第三代變頻器控制，以及到目前的總線伺服控制技術(shù)，不僅提高了效率，并且降低了維護(hù)成本，同時(shí)可以使訂單進(jìn)行客戶化定制，大大促進(jìn)了紙箱包裝行業(yè)的發(fā)展與