歐姆龍MCH71在瓦楞紙縱切壓線修邊機的應用

關鍵詞：運動控制器 伺服 總線 縱切壓痕 瓦楞紙

1 引 言

　　瓦楞紙板生產線是瓦楞紙箱生產企業的關鍵生產設備，按瓦楞紙板生產工藝，瓦楞紙板生產線由濕部設備和干部設備兩個相對獨立的工藝段組成，為了提高瓦楞紙板生產線的生產管理水平和效率，干部設備是達到這一目的關鍵，瓦楞紙箱企業應對舊生產線的干部設備進行全面升級改造，干部設備將瓦楞紙板按訂單要求進行縱切壓痕、橫切和堆碼。

2 系統說明

　　2.1 工藝說明

　　設備結構分為7刀12線，客戶先在觸摸屏上設置瓦楞紙板訂單的規格，通過配方功能自動選擇刀、線的運轉以及位移，排刀換線時間在3s內完成，裁減精度±0.5mm。觸摸屏可以手動方式示教所有軸的位置，通過選擇壓線凸輪對瓦楞紙的花紋進行設定，同時通過變頻器控制吸風槽（吸取廢料）的位置。這套設備與瓦楞紙生產線連接，可以通過通訊方式在線修改設備速度，速度與生產線速度保持匹配。設備正常運行速度250m/min，在線修改訂單后，線速度降低到100m/min。

　　設備布置圖如圖1所示：

圖1 設備布置圖

3 控制難點說明

　　（1）坐標系統的建立：在進行訂單修改時，必須對相應的刀組，線組進行定位，由于刀組與線組在不同的坐標系，那么必須建立統一的坐標系統;

　　（2）訂單算法：由于刀組，線組中每一個軸的運動范圍可以與左右相鄰的軸進行重疊，那么就必須要考慮最短行程，與防碰撞設計;

　　（3）布線困難：系統共有19軸，如果用傳統脈沖控制方式，會造成現場布線困難，而目前的運動控制器最多只能控制4軸，因此該系統需要配置5塊模塊，這不僅提高了電氣成本，同時加大編程難度;

4 OMRON解決方案

　　將機柜兩端（左壁）作為系統參考圓點，上電時，所有刀組，線組以機柜中心為標準，向兩邊逐一運行，通過每個軸臂安裝的傳感器進行定位判斷，然后手動進紙，檢測當前紙板與機柜側壁的位移，以機柜左壁為基準，將所有手動進紙測得的位移量，輸入給控制系統從而建立統一的坐標系。

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

圖2 OMRON解決方案

　　傳統脈沖型控制器已經無法滿足這個系統，因此采用了OMRON的高端總線型運動控制器CJ1W-MCH71，最大可以連接30個伺服驅動器，采用高速同步總線方式連接，最大距離50m，通訊速率10Mbps。19軸響應時間為6ms，總線型控制器的使用，大大減少了現場布線和電氣成本，并且保持了系統的高響應特性，同時可以用內置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 結束語

　　目前瓦楞紙縱切壓線修邊機以及發展到第四代，從最初的機械式結構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，不僅提高了效率，并且降低了維護成本，同時可以使訂單進行客戶化定制，大大促進了紙箱包裝行業的發展與進步。