运动控制器在包装行业的应用

1引言

传统的包装机械多通过复杂的齿轮、联杆传动。存在机械加工复杂、精度要求高，安装调试繁琐，机构耦合误差大，生产周期长等的明显缺点。其控制的速度和精度都受到一定条件的制约。

针对传统机械系统的缺点，采用开放式的运动总线型DVP-10MC运动控制器，使用电子凸轮等先进工艺，保证整机的同步协调工作，实现精确、高速控制。DVP-10MC运动控制器在此方面表现了良好的性能。

2系统工艺简介

卧式包装机是物料充填与袋子成型沿水平方向进行，由于水平式制袋、充填和封口，各个工位均可以方便地进行调整，并可以针对不同的物料情况作许多复杂的配置变化。

图1卧式包装机



图2工艺流程图

卧式包装机的工艺为：从卷筒1拉出的包装材料由导辊2导引，经三角成型器3和U形杆4而折合成U形膜；光电检测装置5对包装材料上印刷的色标拉距进行检测和送进控制，然后由制袋热封装置6对U型折合膜实施热熔封接，封接两侧面完成制袋。牵引送进装置7作间断启停旋转运动将成袋及包装材料牵引送进，每次送一个袋宽的距离，由切断装置8裁切成单个包装袋，然后由袋夹送进装置作夹持送进；在开袋口工位由开袋口装置将袋口吸开，并往袋内喷吹压力空气，使袋口扩开，并由夹持包装袋的夹手保持张开的袋口，以使充填物料顺利充填。当袋子送到充填工位时，通过充填漏斗往包装袋内装入物料，再在整形工位由整形装置对袋中松散物料实施整形处理，使其袋形便于封口操作，且夹袋的夹手向外运动，使袋口处于平直闭合状态，在封口工位完成袋口封接，得到的包装产品从机器后端输出。

3方案介绍

DVP10MC是台达推出的一款总线型多轴运动控制器，专门用于控制台达A2伺服驱动器。DVP10MC与A2伺服驱动器之间采用CANopen现场总线技术通讯，最高通讯速率达到1Mbps。它除了能实现复杂的运动控制以外，还可以实现PLC的逻辑控制，温度控制。DVP10MC通讯接口丰富，提供有Ethernet、CAN(MotionBus)、RS232、RS485及编码器接口，同时具有与SV相同的左右扩展接口，共享SV所有扩展模块，很适合包装机械的多轴控制。



图3系统架构

本系统中DVP10MC采用CANMotion控制6轴伺服装置，实现多轴同步控制。两台变频器通过左侧的CANopen主站模块控制，实现速度控制。HMI采用XBTGT系列触摸屏，通过MODBUS/TCP协议与运动控制器通讯；现场温度采用PID控制，温度控制精确。