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1、欧姆龙运动控制器在多轴套色印刷机中的应用limin导语：本文介绍了垃圾纸带成形机的工艺和难点,并同时给出各个工艺环节的电气解决方案，采用OMRON的运动控制器MCH71实现，具有重要的使用参考价值摘要：本文介绍了垃圾纸带成形机的工艺和难点,并同时给出各个工艺环节的电气解决方案，采用OMRON的MCH71实现，具有重要的使用参考价值。关键词：运动控制器伺服Mechatrolink-II总线虚轴同步1引言随着的不断开展的今天，印刷机的控制技术也在不断的进步，越来越向数字化、智能化开展，消费的高效率和产品的高质量要求使得一些高精度电气系统和高性能应运而生，而自动控制系统的使用，使复杂的印刷工艺变得简
2、单准确，并且越来越多的机械局部也由电气系统所取代，下面将介绍一下OMRON运动控制系统在多轴套色印刷机上的应用。2系统工艺要求这套设备是垃圾纸带成形机,成形经过中需要在垃圾纸带上进展套色、涂胶、打孔、切断,原有系统是通过一个主电机带动其他印刷、涂胶、打孔、切断等单元进展动作,通过一组主传动凸轮机构进展刚性连接,由于机械凸轮机构的存在,不仅给设计、开发、维护造成困难,而且带来了诸如体积大,造价高等一些列问题。如今客户希望通过电气化无轴取代原有的传动齿轮、轴传动，进而使机器的制造、安装、保养更简单，减少了机械故障。由于使用了无轴传动技术，各个单元由伺服电机独立控制驱动，主轴与套色涂胶、打孔、切断等
3、单元之间的同步由欧姆龙高级运动单元CJ1W-MCH71进展控制，操纵、开发、使用非常简单，而且暂时不用的单元也可方便地离合。采用无轴无齿轮传动技术，每个单元都独立控制，运用最新的伺服电机和运动控制系统，能充分保证套色、涂胶、打孔、切断与主轴同步运转要求。整个系统分印刷前系统和印刷后系统,其中印刷前系统包括2次印刷套色，涂胶;印刷后系统包括打孔，成形、切断。每个单元详细工艺如附表所示：附表单元工艺套色印刷位置精度为0.5mm，速度35m/min，印刷纸张宽度可以调节。系统工艺原理如图1所示：图1系统工艺原理图3系统方案l传送轮：传送轮是整套设备的主轴J01，按照一定的线速度运动，其他轴与主轴同步
4、。l第1、2次印刷：两个印刷轴J02,J03与主轴J01按照一定转动角度进展同步运动，由于每次套色印刷都要进展色标跟踪，所以需要通过检测标记来对每一次凸轮运动进展修正。l涂胶：涂胶轴J04完成内侧薄模与外层粘合，因此只要进展简单的与主轴进展一定比例的同步控制即可。l打孔、切断：这2轴05,J06必须与主轴按照一定转动角度进展同步运动，当进展涂胶、打孔、切断时，3轴与主轴凸轮同步，当没有进展这三个操纵时，速度可以调节，这样的话需要使用电子凸轮，并且可以在线改变凸轮角度。完成一次印刷的时序图如图2所示：图2一次印刷的时序图4系统配置控制方案可以采用基于CJ1系列的CJ1W-MCH71控制器，通过M
5、L2高速通讯总线来实现多达30个实轴的同步控制，驱动器采用R88D-WN-ML2系列内置ML2通讯口的伺服驱动器，触摸屏采用NS-10系列的触摸屏，通过SAP内置控件完成画面编辑与控制。系统配置图如图3所示：图3系统配置图5局部程序讲明5.1传送轮主轴J01传送轮以恒定的线速度进展运动，可以通过SPEED即速度控制指令来完成，程序如下：SPEEDJ01#IW0B01T2000;.SPEEDRJ01T2000;传送轮以一定的速度命令运动，加速时间为2000ms，其中速度可以通过变量IW0B01进展给定;传动轮在减速时间为2000ms停顿运动。5.2第1、2次印刷从轴J02、J03由于需要色标跟踪
6、，所以需要通过色标进展修正，在从轴与主轴进展同步运动时，需要叠加修正的偏向量，假如机械局部调节到最正确状态的话，那么修正值就越小，要完成修正控制，就要使用虚轴。虚轴是计算机内部假想轴，运动状态和实轴一样，可以读取虚轴当前位移量，由于没有真实的位置反应回路，因此实际反应与目的位置一样，没有误差，将实轴与虚轴进展数学相加后可以得到合成以后的实轴运动。实轴与虚轴速对轨迹叠加后的合成轨迹如图4所示：图4实轴与虚轴合成轨迹伺服驱动器CN1接口中有三个可供分配的外围输入端子可以作为锁定编码器计数值的功能，延迟时间仅为3s，但是对驱动器来讲，同一时刻只有一个输入有效，最大需要在80ms以后，进展下一个锁定输
7、入，需要进展时间的调整。另外在每个周期必须将当前读取位置值进展运算后清零，才能保证下一次与目的设定值进展正确的比拟计算，得出偏向值。以第1印刷轮J02为例，将标记目的设定值存放在变量#ML0004中，用ADDAX指令，进展实轴与虚轴J32的叠加操纵，用LATCH指令锁定当前位置信息存放在变量#ML000中，程序如下：ADDAXJ02J32;CONNECTJ021J011;IF#IB0B000=1;LATCHJ01#ML0000;WAIT#SW022A=2;WAIT#SW022A=4;#ML0002=#ML0000-#ML0004;INCMOVE32#ML0002;ENDIF;J02将虚轴J32
8、位置叠加到J02，然后以1:1的比率与主轴同步，当位变量#IB0B000位ON后，将当前位置信息锁定存放在变量#ML0000中，等待J01的正在执行的锁定信号直到锁定操纵完毕，将当前位置信息与目的设定值进展比拟，偏向量存放到变量#ML0002中，然后虚轴J32执行相对挪动，位移量为变量#ML0002中偏向值。第1、2印刷轮的运动效果图如图5所示：图5第1、2印刷轮的运动效果图5.3打孔从轴J05打孔在进展操纵时，始终保持正转或者反转，要与主轴保持同步控制，由于在进展打孔和切断时，电机总是在一定角度范围内进展工作，所以采用电子凸轮方式，预先制作CAM表，假如打孔或切断与实际值有偏离的话，可以根据
9、偏离值的正负调用不同的CAM表进展修正，同理，可以用虚轴叠加实轴的方式完成修正，以打孔J05为例，变量还是采用2中的3个变量，其中#ML0012中的同步链接的位移可以根据产品长度改变，CAM1,CAM2分别存放针对不同位移量而制作的凸轮控制表，程序如下：CONNECTJ051J011;ADDAXJ05J32;IF#ML0002CAMBOXJ321J01#ML0012K100.;ELSE;IF#ML0002CAMBOXJ322J01#ML0012K100.;ENDIF;ENDIF;6完毕语采用欧姆龙的运动控制MCH71进展多轴同步套色印刷的控制，其消费才能和印品加工质量脚原有机械系统相比有较大进步，同时系统配置的灵敏性增加，便欲扩展，同时可以印刷设备延伸到包装消费线MCH最大控制轴数30轴，真正实现包装印刷一体化。0