2011年9月2日 星期五

台達A2伺服在立式包裝機中的應用


本文介紹了台達ASDA-A2伺服控製器在立式包裝機中的應用。詳細闡述了包裝機的工作原理、裝置功能及控製係統的特點。A2伺服內含電子凸輪功能,四台伺服即可完成送膜、送料以及裁切工藝,PLC隻需做簡單I/O控製。在袋長為80mm時裁切速度達到180包/分鍾,誤差精度為±0.3mm。
[摘要]:本文主要介紹台達高響應、高解析、集伺服放大器和運動控製器於一體的網絡型A2伺服在立式包裝機中的成功應用,A2伺服內置的電子凸輪功能使得飛剪曲線的建立輕而易舉,高速抓取(capture)、高速比較(compare)、色標遮沒功能以及自動糾偏功能的使用,使得包裝速度、裁切精度上升一個新的台階。
[關鍵詞]:台達 A2 伺服 立式包裝機
 1   包裝機簡介
1.1  包裝機的分類

         近年來,隨著國民經濟的不斷發展,人民生活水平的提高,大眾對食品、醫藥、日用品等行業的產品需求日益增加,生產廠家采用傳統的手工包裝作業,已經無法滿足市場的需求,必然尋求生產自動化、提高生產效率的設備。從而催生出一種高品質、高性能的全自動包裝機。包裝機械大致可以分為立式包裝機(如圖1所示)與枕式包裝機。對於立式包裝,適用於流動性較好的液體、粉體、散粒體,主要依靠自身重力,必要時輔以一定的機械作用便可完成包裝,而且立式包裝機一般都具有兩種包裝功能,即跟光標裁切和定長裁切,兩種裁切功能方便切換,機器運轉時采用哪種包裝方式取決於包裝膜,包裝膜大體上分為有光標和沒有光標,沒有光標的包裝膜采用定長裁切,反之,采用光標裁切;對於枕式包裝,它主要適用於外形規整、有足夠硬性的單件或組合件包裝。




1.2  立式包裝機的工作原理

         立式包裝機是將卷筒狀的撓性包裝材料製成袋筒,充入物料後,進行封口,三個功能自動連續完成的機器。其工作原理為:放在支承裝置上的卷筒薄膜,繞經導棍組、張緊裝置,由光電檢測控製裝置對包裝材料上商標圖案位置進行檢測後,通過翻領成型器卷成薄膜圓筒裹包在充填管的表麵。先用縱向熱封器對卷成圓筒的接口部位薄膜進行縱向熱封,得到密封管筒,然後筒狀薄膜移動到橫向熱封器的地方進行橫封,構成包裝袋筒。計量裝置把計量好的物品,通過上部填充管充填入包裝袋內,再由橫向熱封器熱封並在居中切斷,形成包裝袋單元體,同時形成下一個筒袋的底部封口。
1.3  立式包裝機的生產工藝
         立式包裝機配合上道的計量衝填機械,立式包裝機常用於包裝塊狀、片狀、粒狀、梗枝狀、粉狀以及流體和半流體物料。它的特點是被包裝物料的供料筒設計在製袋器內側,製袋與充填物料由上到下沿豎直方向進行。它主要由計量裝置、傳動係統、橫封和縱封裝置、翻領成型器、充填管及薄膜牽拉供送機構等部件組成。

2   設備主要裝置功能
2.1  送膜裝置

        主要由送膜輥和送膜軸組成,主要是把包裝膜平整、均勻地送到翻領成型器,在本裝置中送膜軸和縱封軸共用一個伺服,中間是通過鏈條傳動的。
2.2  色標傳感器
        色標傳感器常用於檢測特定色標或物體上的斑點,它是通過與非色標區相比較來實現色標檢測,而不是直接測量顏色。色標傳感器實際是一種反向裝置,光源垂直於目標物體安裝,而接收器與物體成銳角方向安裝,讓它隻檢測來自目標物體的散射光,從而避免傳感器直接接收反射光,並且可使光束聚焦很窄。
2.3  翻領成型器
         圓形翻領成型器主要應用於包裝機械中,是立式自動包裝機的核心部件,用於包裝的塑料薄膜經過翻領成型器自動卷成圓筒形,在卷包過程中,要求塑料薄膜不應發生縱向和橫向拉伸變形,塑料薄膜經過成型器時摩擦阻力應較小。這就要求所購買的成型器符合塑料薄膜的自然卷曲變形,即成型器的表麵積等於通過成型器的塑料薄膜的總麵積。
2.4  熱封刀         準確來講,熱封刀的叫法並不精準,應該是加熱片。加熱片是采用合金材質製作而成的,其中分為鑷鉻合金和鐵鉻合金等。寬度分為3mm、5mm、8mm、10mm、12mm等五種,矽膠壓條就是為了封口平整嚴實並壓花,壓出的形狀就是壓條本身的紋形。多數采用細網格式。
3   台達立式包裝機控製方案原理
          立式包裝機的縱封軸(也是送膜軸)作為係統主軸。橫封、劃線、切斷等3軸跟隨主軸運作,橫封、劃線、切斷伺服控製器直接抓取膜位色標信號進行位置檢測,薄膜經成型器成型後變為筒膜,並進行縱向熱封,包裝膜向下方運動,橫封軸動作,同時物料被送進筒膜內,一起向下繼續運動,等下個光標信號進來時橫封軸再動作一次,這樣一包的三熱封的動作完成,當包裝膜繼續向下運動,色標傳感器檢測到色標,驅動器收到色標傳感器的信號後動作,在光標處劃下一道鋸齒形的切痕,劃線動作完成,當上位機(PLC)計數到達5時,發出信號給切斷軸伺服,使得切斷軸伺服能接收到色標傳感器的信號,這樣色標傳感器的信號接到後切斷軸伺服動作,5連包的包裝物包裝完成。此係統包括PLC、HMI、伺服以及溫度控製模塊,由於台達ASDA-A2伺服控製器內含電子凸輪功能,四台伺服即可完成送膜、送料以及裁切工藝,PLC隻需做簡單I/O控製,大大節省了上位機的昂貴成本,程序的規劃也更加簡單。
4   各軸的功能
4.1  送膜軸

         此軸采用速度控製,作為整個係統的主軸。下達脈衝命令給橫封軸、劃線軸和切斷軸,指揮凸輪軸運轉。
4.2  橫封軸
         在A2伺服的PR(內部位置控製模式)控製模式下,使用內建的電子凸輪跟隨主軸運行,橫封軸接收來自送膜主軸的脈衝差分信號OA/OA;OB/OB,沿著燒錄好的凸輪飛剪曲線跟隨主軸運動,當橫封軸伺服控製器檢測到色標光電信號(DI7有信號輸入)時,凸輪齧合運轉,在運轉過程中,伺服控製器會抓取色標信號,利用內建的同步抓取修正軸(色標補償功能),調節凸輪速度,對裁切位置進行自動修正,保證裁切準確。
4.3  劃線軸
         此軸和橫封軸一樣,是處於PR(內部位置控製模式)控製模式下,使用內建的電子凸輪跟隨主軸運行,接收來自主軸的差分脈衝信號,它的作用是對包裝膜進行點劃線或者鋸齒形的裁切,便於單包包裝物的撕斷或扯開。
4.4  切斷軸
         此軸也是和橫封軸一樣,是處於PR(內部位置控製模式)控製模式下,使用內建的電子凸輪跟隨主軸運行,接收來自主軸的差分脈衝信號,它的作用是對包裝物在裁切位置進行切斷,根據客戶的要求,可進行連包切斷,可實現1~10連包的切斷。

5 凸輪曲線的規劃
          台達ASD-A2伺服內建PR(內部位置控製模式)模式,PR模式下,內建64段定位程序,不僅可以實現原點複歸、位置控製、定速控製,還具有位置和速度插斷、重疊功能、參數寫入,以及定位程序段之間的跳躍和調用,同時具有電子凸輪功能,高速抓取(capture)和比較(compare)功能,橫封軸、劃線軸和切斷軸的原點複歸,無需上位機的參與,即可完成。
    
6   凸輪曲線的建立

         台達ASDA-A2伺服控製器內建飛剪凸輪模型,使得飛剪電子凸輪曲線的建立簡單易行, ASDA-A2 PC soft支持自動飛剪、自動飛剪(同步區)、自動飛剪(同步區可調)等多種飛剪曲線將會自動生成飛剪曲線。考慮到不同包裝膜的熱封難易程度,在裁切區設立同步區。
7  A2伺服特有的同步抓取修正軸功能
        A2伺服控製器內建同步抓取修正軸功能(即傳統的色標自動補償功能),伺服控製器利用內建的高速脈衝抓取功能,通過色標光電抓取主動軸兩次色標間的脈衝數目,與伺服控製器內部用戶所設定的理論裁切量(P5-78的設定值)通過compare功能做比較,根據同步修正的修正率(P5-80)對兩者之間的誤差值(P5-79)做修正,伺服控製器最終依據修正後的脈衝命令(P5-77)運行。
8   遮沒功能        A2伺服控製器內建色標遮沒功能,可有效避免包裝膜汙染,色標錯印所引起的光電誤動作,增加了整個係統的穩定性。P5-78為裁切長度的脈衝設定值,P5-96為遮沒區脈衝長度,此功能設定後,在遮沒區域內,即使色標誤動作,也不會影響到整個係統的性能。
9   結語         台達A2伺服在立式包裝上的成功應用,表明台達在立式包裝機行業有了成功的解決方案,它具有以下特點:
(1)裁切速度在袋長為80mm時達到180包/分鍾,誤差精度為±0.3mm;
(2)可實現1~10連包的生產,滿足客戶的特殊需求;
(3)整個裁切過程由伺服自動完成,PLC隻是進行簡單的邏輯控製,大大降低了上位機控製難度和成本負擔;
(4)裁切使用的是A2特有的電子凸輪功能,相對於機械凸輪,它具有簡單、無磨損、易維護、更換曲線方便的優點,大大降低了後續設備的維護費用;
(5)A2特有的自動同步修正功能、色標遮沒功能的使用,使得設備的運行更穩定,操作更方便。


2011年8月31日 星期三

Machine | CNC | dispenser, 3-axis

Dispenser, is the glue for two modes and bonding.

As part of bonding because of different design, it is not possible as simple as cutting.
So would most likely use "teaching style" to enter the path.

Dispenser, said that there is glue,
So start sticking point, a plastic speed, speed of execution are key.

The plastic rate should be stable, it will not glue does not.
Speed ​​of execution, as it will not have more glue at the corners.

專用機|CNC|點膠機、3軸

點膠機,就是上膠讓兩片模且黏合。

因為黏合的部份會因為設計不同,所以不可能像切割一樣單純。
所以大多會採用『教導式』來輸入路徑。

點膠機,說了就是有膠,
所以開始黏合點,出膠速度,執行速度,都是重點。

出膠速度要穩定,才不會膠量不一定。
執行速度一樣,才不會在彎角處有較多的膠。

2011年8月30日 星期二

CNC|Pipe Bender,2 AXIS,3 AXIS

Pipe Bender
2 axis = feed pipe + pipe bend (X axis)
3-axis = feed pipe
 + pipe bend (X axis) + pipe bend (Y axis)

Pipe Bender focus:
1 at Pipe Bend at the same time, feed axes need to get forward.
2 If to avoid Pipe Bend, when the outer edge of the rupture, resulting in edge Zhehen.
3 bend starting with the relationship between the drawing
.

專用機|CNC|彎管機、2軸、3軸

彎管機
2軸=送料軸+彎管(X軸)
3軸=送料軸+彎管(X軸)+彎管(Y軸)

彎管機的重點:
1.在彎管的同時,送料軸需要同時往前送。
2.如果避免在彎管時外緣破裂,內緣產生褶痕。
3.彎管的起始點跟圖面之間的關系。

2011年8月29日 星期一

PLC | RS485 can not connect how to do??

RS485 communication error, it is often not error messages,
Hard to check that part of the problem.

Here are a few to trace the order:
1 Confirm the PLC is set up correctly.
2 confirm there RS485 data sent.
3 Confirm whether to receive RS485 data sent to their ownformat (MODBUS / ASCII / RTU) is correct. (Optional)
4 Check the wiring + / -.
5 external devices to connect one.
6 External device station number is set correctly.

If you still can not connect:

If you have the confirmation, can be + / - exchange.
If you could only pick one, you can not connect more than one, you can view the terminal resistance.

Other .... not encountered.

PLC|RS485無法連接怎麼辦??


RS485通訊異常時,常常都沒有錯誤訊息,
很難去查那個部份有問題。

以下提供幾個追查的順序:
1.確認PLC是否設定正確。
2.確認RS485是否有資料發出。
3.確認RS485是否有接收到自已發出的資料,格式(MODBUS/ASCII/RTU)是否正確。(選擇性)
4.確認接線+/-。
5.外部裝置先連接一台。
6.外部裝置的站號是否設定正確。

如果還是無法連接:

如果都確認無誤,可以把+/-互換。
如果只接一台可以,連接多台就不可,可以查看終端電阻。

其他....未遇到。
http://vkinngworld.blogspot.com/

2011年8月28日 星期日

2011 我常用的雲端應用服務,開學季前的網路工作與學習推薦

2011 我常用的雲端應用服務,開學季前的網路工作與學習推薦:

web app-01

很多時候,其實只要擁有一個瀏覽器,就能完成絕大多數的事情。我可以打開Google Docs開始寫稿,或者利用Cacoo畫完流程圖後貼入Evernote筆記;當然我完全能直接在線上檢查工作進度和行程安排;或者利用Gmail收發一些郵件,又利用Drpbox傳送檔案;有通訊需求時IMO能夠登入各種即時通;有情報收集需求時Google Reader就是最好的資料庫。

要完成上面這些工作與學習任務,除了瀏覽器,我完全不需要安裝任何一個軟體,也不需要手動同步任何資料,當工具與內容都以雲端為基地時,就代表只要可以上網,我就可以隨時在任何電腦裝置上開始作業。

繼前天介紹完「2011我電腦中必備的免費軟體下載,給工作與學習的備忘錄」後,今天要推薦的是我工作、學習上必備的,甚至是更常使用的另外一種軟體:Web App,也就是雲端應用服務,不管是即將開學的學生還是上班族,懂得善用雲端工具是可以增進工作效率的好方法之一。

我從來沒有遇到Google Docs與微軟Office文件格式相容的問題,為什麼?因為我不會硬要讓他們相容!

Google Docs可以做到的事情其實非常明確,那就是便利的多人線上協作。我會說服合作者一起在Google Docs上開一個分享資料夾,讓大家把自己負責的文件傳上去,隨時都能互相編輯。

我甚至會說服合作者,直接到Google Docs開會,打開一份線上文件,大家在上面打字發言,會議結束時,會議記錄同時產生,後續還能讓每個人追蹤修訂。

這就是Google Docs能發揮最大效率的地方,我自己的Google Docs裡都是一份一份和他人協作的文件,一個一個與多人合作的專案資料夾,隨時都能追蹤分享,並且保持團隊資料的統一管理。

  • 解決需求:臨時需要設計草稿圖、繪製組織圖表

當然,Cacoo絕對可以當做是專業的線上繪製圖表工具。

但我自己選擇使用Cacoo的機緣其實是因為「臨時需要」;有幾次忽然有任務需要設計草稿圖,如果用Word或繪圖軟體慢慢畫的話不知道要畫到何年何月,於是找到了Cacoo,它有各種內建的素材可以直接套用,我只要組合在一起,需要的圖表或版型就出來了

其實很多線上工具,正是可以用來滿足這類偶爾出現的需求,因為這時候裝個軟體太耗費時間,而線上工具登入一下就可以立刻開始使用。

結果更有趣的是,當我用了幾次Cacoo後,發現真的很順手,於是以前一些真的會用Word畫的圖表,現在也都習慣交給Cacoo完成了。

  • 解決需求:透過不同裝置、不同軟體讀取同一份行事曆

我很久以前是桌面軟體Rainlendar的愛用者,不過後來工作與家裡電腦的行事曆必須同步,有了智慧型手機後又希望能讓行事曆自動同步到手機中。

這時候怎麼想,還是只有直接使用Google Calendar線上日曆最方便。

Google日曆本身的介面設計也很不錯,但對我來說這個服務無可取代的優點就是雲端同步。目前我的Android手機iPad、兩台電腦、一台筆電,都是透過Google日曆讀取同一份行事曆。

當然,Rainlendar付費版也可以同步Google日曆,但這就表示我們最終還是需要一份雲端日曆資料庫,來當做自己行程安排最便捷的統合中心。

  • 解決需求:分類收集不同工作裡要做的瑣碎事項

我自己其實是「亂用」Remember The Milk,因為我並不把它當作真正的GTD待辦清單管理系統來使用。

RTM裡那些複雜深入的功能我都不理它,我只是會在RTM裡面建立很多個清單,每個清單代表正在進行中的一種工作,然後把這個工作相關的、必須執行的瑣碎事項、想法點子記錄進去。

例如我有一個「部落格題材清單」,專門記錄寫部落格文章需要的素材,就像某種垃圾傾倒場一樣,當我不知道可以寫什麼題目時,只要到清單裡隨便一找,就會有新的題材了。

另外我也會建立像是「XXX工作標準流程清單」,有些行政工作會重複做,而且有麻煩的標準流程,這時候我會建立一份標準流程清單,當我執行時把流程裡一個個已經完成的環節劃掉,循序漸進,也保證我不會忘記某個小細節。

  • 解決需求:最佳化每天的郵件收發流程

千萬不要在電子郵件上花太多時間,但是也不要害怕打開你的信箱。

我自己奉行著「[摘譯]維持電子郵件收件匣清空的10個技巧」這篇文章裡提供的精神,在固定的時間裡快速處理郵件,讓郵件要不就是處理完畢、要不就是分類收藏,要不就是進入待辦清單中。

Gmail的優點正是它有很棒的自動化過濾、管理功能。其中務必要學會怎麼善用的三大功能分別是:「優先收件匣」、「工作表」與「自動篩選器」。

收發郵件是基本需求,而聰明的管理郵件是滿足更高層級的需求,我這邊推薦使用Gmail的原因,也是著眼於它內建聰明易用的管理功能。

  • 解決需求:建立個人的線上知識庫

Evernote如何好用應該常看電腦玩物的朋友都知道。

而從雲端的角度來看Evernote,它的用途就在於不管你是學生還是工作者,建立一個自己可以隨時取用的專屬知識庫是很有必要的。

我相信資料留在雲端比留在硬碟裡更不容易損壞遺失,也更容易查詢檢索。當然像是Evernote可以同時有線上和本機的資料庫備份就更加保險了!

而建立起一個收藏個人想法、計畫內容的資料庫後,你會發現自己終於可以慢慢「累積」東西,任何時候都能把一閃而過的點子趕快丟進資料庫,並且任何時候也都能從資料庫裡找回需要的素材。

  • 解決需求:集中管理所有情報來源

資訊是工作必備的素材,而Google Reader是獲得素材最好的通路。

我看到自己周遭認識的部落格站長和同事,幾乎每個人都或多或少有使用Google Reader閱讀的習慣。一點都不誇張的說,如果你有接收新資訊的需求,那麼Google Reader是最好的工具。

而如果你有大量情報收集、管理的需求,那麼不使用Google Reader,就好像你明明可以坐車卻偏要走路一樣的不合情理。

打開Google閱讀器,用最適合我自己的方式分類資訊來源,管理收集到的情報,這不會是一蹴可幾,但慢慢累積後,你就能擁有最適合自己的資訊通路,比他人更快掌握關鍵的訊息,也更容易從多方訊息中明辨是非。

  • 解決需求:在資訊衝擊下喘口氣,有些東西值得你好好讀

懂得收集情報資訊只是第一步,更重要的第二步是懂得怎麼吸收與應用資訊。

當然,我們的目的並非只是做一個「什麼都知道」的人,而是要做一個「能夠善用情報」並做出更有效工作成果的人。

所以內化資訊的過程是很重要的,我個人很推薦使用Instapaper這樣的稍後閱讀服務,把一些重要的文章暫存下來,並且每天規劃一定的閱讀時間,讓自己能夠好好吸收、整理與思考。

雖然我:「在網路上沉迷於閱讀的一天,我對網路閱讀的心得與方法分享」,但我並不想做資訊狂人,而是希望快樂且有效率的閱讀中,有些東西真正能促進我的成長。

如果你在學業上必須研究一個大型的論文計畫,或者你在工作上必須追蹤某個領域的資料,這時候逐步建立自己的專屬搜尋引擎會很有幫助。

例如我自己建立的「中文電腦資訊部落格搜尋引擎」,就是我在研究資訊領域題材時很有用的工具。

當然,我花了一兩年的時間慢慢建立這個搜尋引擎資料庫,會花這麼久,除了裡面收集的網站很多外,另外就是我覺得資料整理本來就應該是漸進的過程,除非真的火燒眉毛,要不然邊做邊整理才是最有效的方法

因為Google搜尋並不專精,所以如果你正準備深入研究某個領域的主題,那麼就開始慢慢把相關資料網站加入自訂的搜尋引擎中,以後找資料會方便許多。

我推薦使用Dropbox,是因為這個服務可以帶給你管理檔案的新思維。

Dropbox可以化身成傳輸線、隨身碟Dropbox 虛擬USB傳輸線、記憶卡,行動裝置上的傳檔心得教學),不僅在多台電腦之間方便的傳送檔案,而且在手機等行動裝置上也是移動檔案的便利選擇。

另外Dropbox更是學生、上班族最好的重要資料備份工具Dropbox 今天救了我一命:已刪除檔案救援與舊版本資料還原),一些不小心刪除,或是不小心把重要版本覆蓋過去的檔案,都能利用Dropbox還原。

此外當我在外部電腦要把大檔案回傳給自己,那就直接傳到網路端的Dropbox,就能自動同步回家中與辦公室裡的電腦了。

線上工具的優點就是非常有彈性,能夠在更多臨時情況快速解決任務。

雖然我不愛聊天,但工作、學業上還是少不了用即時通來溝通重要事情,而imo這個線上服務可以整合MSN、Skype、facebook、GTalk等多樣化的通訊帳號,也解決了某些電腦上沒有即時通的困境。

學生一定會有各種出遊活動,上班族也可以需要辦一些聚會,這時候要負責喬時間、喬地點的人最累。

而Doodle這樣的工具就能利用一個線上統一平台解決難喬的問題,只要在上面建立一份揪團投票清單,然後讓大家上去回報自己有空的時間,接著統計一下就能知道聚會要訂什麼時間地點了。

負責人也不用再苦命的和大家溝通聯絡囉!

不管是工作或學習之餘,給自己規劃休閒旅遊也是很重要的。

而最後推薦Google地圖的原因,當然不是因為它能查詢地址而已。更重要的是Google地圖有「建立新地圖」的功能,可以規劃屬於自己的路線圖,或是追蹤自己的旅行足跡。

像我自己會習慣建立大旅行的路線圖記錄,這樣以後不僅可以回味,旅行的當下也是很好的參考指標。

  • 小結:透過雲端一起合作

經由前面推薦了幾個成熟、有用的雲端服務後,大家應該也可以看出雲端最大的優點其實就在於同步、合作與分享。一些原本單機軟體不容易做到的功能,在線上工具裡輕而易舉的就能達成。

所以在前幾天推薦了免費軟體清單後,今天接著分享了這篇網路工具清單,希望能帶給各位即將開學的同學,或是已經在職場打拼的工作者,一些值得推薦的、又能增加工作學習效率的新方法。

而上面許多資料、情報的雲端管理方法,也在最近我一起合作的新書「社群情報力」中有更深入的分析,同樣推薦有興趣的朋友可以參考看看。