【摘要】本文主要介紹紙護角的分類和設(shè)備生產(chǎn)工藝，及使用臺達20PM的DTO指令自動生成和動態(tài)修改飛剪電子凸輪數(shù)據(jù)，完成紙護角的沖口、裁切的過程。
紙護角由多層紗管紙和?？埥?jīng)護角機定型壓制而成，能對包裝件的邊角進行保護，并增加其堆碼強度，還可用于低成本的“無容器包裝”，因而是一種被廣泛采用的包裝材料。
按橫截面形狀，紙護角可分為U型、L型(或V型)等。在紙護角的規(guī)定位置上沖出槽口，便可對紙護角作90度折彎或環(huán)繞。
圖1 護角產(chǎn)品
1 設(shè)備概述和工作原理
1.1設(shè)備概述
紙護角一體機，就是能將紙護角的沖口、裁切在一臺機上連續(xù)完成的設(shè)備。按功能劃分，該設(shè)備可分成掛紙、涂膠、包邊、成型、沖口、裁切五個區(qū)段。
圖2 紙護角一體機的沖口和裁切段
由于沖口軸、裁切軸在機械設(shè)計上，采用了曲柄滑塊機構(gòu)，伺服電機旋轉(zhuǎn)一周，沖口或裁切臺就完成一次追速、同步、裁切、返回的過程，因此控制器必須具有以來料脈沖作主軸，規(guī)劃兩個飛剪電子凸輪來完成紙護角的沖口、裁切動作，且能動態(tài)更新凸輪數(shù)據(jù)的功能。
1.2裁切、沖口過程分析
客戶要求成品以槽口為界，可分1～5段。只有1段時，相當(dāng)于關(guān)閉沖口功能，只有裁切軸作定長裁切;5段時，成品可以拼成如圖3示的一個方形框架，其接口處連接后，便可直接用于箱體包裝。
圖3 紙護角一體機成品
下面以生產(chǎn)兩段產(chǎn)品為例，來分析其裁切、沖口的過程。
圖4 兩段紙護角
當(dāng)b>a時，設(shè)置好初始飛剪電子凸輪數(shù)據(jù)后，先讓裁切軸飛剪電子凸輪嚙合，然后開啟主軸：裁切軸會首先動作一次，裁出成品的第一個有效左端面。當(dāng)主軸行走了長度e(即a-b)時，再讓沖口軸的飛剪電子凸輪嚙合，切出成品的第一個有效槽口。后續(xù)主軸每行走長度b+c(即成品總長)，裁切軸就裁切一次;主軸每行走長度d(即末段長+首段長)，沖口軸就切槽一次。
圖5 兩段紙護角，當(dāng)b>a時沖口、裁切示意圖
綜上所述，生產(chǎn)兩段產(chǎn)品，當(dāng)成品的首段長小于刀距時：第一次裁切的主軸長度為“刀距-首段長”，后續(xù)主軸長度為“成品總長”;而沖口的主軸長度為“末段長+首段長”，兩個飛剪電子凸輪同時嚙合。
當(dāng)成品的首段長大于刀距時：裁切的主軸長度始終設(shè)為“成品總長”，沖口的主軸長度始終設(shè)為“末段長+首段長”。但裁切軸的飛剪電子凸輪先嚙合;當(dāng)主軸行走了“首段長-刀距”時，再啟動沖口軸的飛剪電子凸輪嚙合。更多段數(shù)產(chǎn)品的裁切、沖口過程以此類推，不作分析。
2 臺達20PM運動控制方案
根據(jù)以上控制過程和要求，選用兩臺DVP20PM00D來完成兩個飛剪電子凸輪的動作。DVP20PM00D是一款專業(yè)的運動控制器，支持電子凸輪(2048點)及飛剪、追剪應(yīng)用;兼容G-Code/M-Code，支持2軸直線/圓弧插補運動控制等功能。
圖6 控制系統(tǒng)框圖
主要電氣配置型號如表1。
表1 主要電氣配置型號列表
變頻器的啟停通過20PM的Y點進行控制，頻率命令通過操作面板上的電位器給定。
觸控屏與20PM的通訊連接，使用RS232連接線，通過觸控屏不同的COM口與20PM相連。兩臺20PM相同的參數(shù)設(shè)置可通過觸控屏內(nèi)的Background宏進行傳遞，也可采用RS485聯(lián)機，通過觸控屏的1個COM口與兩臺設(shè)置為不同站號的20PM通訊。
接入沖口軸20PM的A0、B0的主軸脈沖信號，也并入其A1、B1口，并在程序中啟動C204計數(shù)，用以判斷當(dāng)產(chǎn)品首段長大于刀距時，沖口軸電子凸輪啟動的時機。兩個20PM的DOG信號與X2并聯(lián)，回原點時需為DOG正緣停止。
3 結(jié)語
目前該設(shè)備已投入使用，使用效果得到了客戶認(rèn)可。臺達20PM的飛剪電子凸輪功能為該類設(shè)備提供了經(jīng)濟、適用的運動控制方案，具有較好的市場推廣價值。
（轉(zhuǎn)載）
