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欧姆龙多轴运动控制器CJ1W－MCH71在高级枕式包装机的应用随着自动化程度的提高，枕式包装机的功能和操作性得到提高和改进，目前国内许多低端枕式包装机功能简单，只能简单代替集体手工操作，且产品功能单一性，存在低水平重复开发、低价格拼杀的格局。
在借鉴了国外高级枕式包装机的先进理念后，国内的轻工机械厂家根据市场的需求，采用OMRON的高级运动控制器CJ1W MCH71推出了高性能的国产包装机。
系统工艺简介工艺原理图轴1（送料）:送料轴通过速度控制进行送料，检测到传感器1后判断是否有包装请求，有的话继续进给，没有则停止等待;轴2（送模）:送模轴为系统主轴，以速度控制方式送出包装膜，每次送模时通过色标传感器2作为检测每个膜长的触发信号，通过编码器采集实际膜长，从而能对机械滑差进行补偿;轴3:张力控制轴跟随主轴运行，并可以实时调节同步速度比，从而控制包装膜张力; 轴4:飞剪端封轴跟随主轴运行，以凸轮同步方式进行同步控制，并且可以根据包装袋长度实时调节凸轮速度比。
具体工艺流程图如图1所示:图1 具体工艺流程图设计要求包装袋宽度:10-300mm;包装袋长度:40-410mm;包装袋高度:1-900mm;包装速度:200pcs/min。
控制难点如果因为机器滑差或者张力调节适调导致的包装膜错位，从而导致在端封轴没有在色标处端封，必须能够有自检能力进行色标追踪;如果包装物在包装袋有滑动，必须检测出,从而防止误切，直到物料在包装袋端封位置中; 如果包装袋中没有包装物，必须检测出，从而防止空切，直到物料在包装袋端封位置中。
欧姆龙解决方案采用OMRON公司30轴高功能运动控制CJ1W-MCH71，通过Mechatrolink-II（以下简称ML2）高速（10Mbps）同步控制总线控制4轴。
送模轴通过速度控制进给包装膜，在每送一张膜时，通过sensor2作为前一次膜长检测触发信号，直接接入到伺服驱动器高速信号接口，然后通过外部编码器读取实际膜长，与存储的标准长度进行比较，如果有偏差的话，就在下一包进行调整;飞剪端封轴完成一次端封准备切断时，立刻通过外部传感器3检测色标处是否有异物，如果有异物，端封轴停止进入等待状态，送膜轴自动送出一个膜长，直到下一个色标处进行检测，如果没有异物，则端封轴恢复端封;飞剪端封完成一次端封前准备切断时，立刻通过传感器2、3，检测当前包装膜中是否为空包，如果为空包，端封轴停止等待进入等待状态，送膜轴自动送出一个膜长，直到下一个色标处进行检测，如果没有空包，则端封轴恢复端封。
经验交流伺服控制系统在纸箱包装机中的应用陈首原1陈志洪2（1.广州市铁路职业技术学院 2.科时敏包装设备有限公司）摘要：通过分析瓶装自动包装线中纸箱包装机的生产过程，详述伺服控制系统的作用，阐明其优于传统控制方式的特点。
关键词：纸箱包装机；伺服控制系统；可编程序控制器；编码器；自动化包装线1 引言热收缩膜包装形式有经济、安全可靠、便于区域运输销售等优势，被国内饮料行业普遍采用。
但由于啤酒生产使用的玻璃瓶及瓶身碰撞易损，热收缩膜包装形式的局限性不能完全解决啤酒及其他玻璃瓶包装行业的需求。
因此，纸箱包装是啤酒、饮料的高规格、高档次的包装，解决了长途运输的问题，弥补了热收缩膜包装的缺陷，两者互补，是啤酒、饮料包装不可缺的两种包装形式之一。
我国纸箱包装机长时间处于35箱／min的包装能力，仅能满足2万瓶／h啤酒、饮料包装生产线的需求。
通过市场调研，在现有装箱机技术的基础上，进行技术改进，吸收国内外装箱机的优点，成功地开发出60箱／min全自动纸箱包装机，解决了啤酒、饮料4万瓶装箱的需要。
2 纸包装机的技术结构和工作原理2.1 控制系统的组成科时敏e-STAR R60纸箱包机采用B&R(贝加莱)控制系统，PLC为CP476通过CAN现场总线与所有伺服驱动通讯，面板采用PP451，并通过CAN连接EX470进行远程IO扩展。
控制系统见图1。
图1 e-STAR R60纸箱包机B&R控制系统上位界面PP451的以太网地址号为 0 1； 3IF771.9通讯卡的CAN现在总线地址号为 0 9； 推瓶伺服驱动器的CAN现场总线地址号为 01； 分瓶1伺服驱动器的CAN现场总线地址号为 02； 分瓶2伺服驱动器的CAN现场总线地址号为 03； 出口伺服驱动器的CAN现场总线地址号为 04； 吸纸板服驱动器的CAN现场总线地址号为 05； EX470总线控制器CAN现场总线地址号为 C 6；各设备所对应CAN现场总线号必须绝对正确，否则系统不能正常运行。
伺服系统在包装机械中的应用如今，在包装行业中，有一种趋势，那就是尽可能地减少人力操作，以提高生产效率和减少成本。
幸运的是，随着现代伺服系统的发展，包装机械可以更加智能化、快速化，同时仍然保持高精度。
在本文中，我们将探讨伺服系统在包装机械中的应用。
一、什么是伺服系统？伺服系统是由电机和相关控制器组成的系统，用于执行精准的控制任务。
这种系统通过反馈设备来实时监测电机的位置和角度，然后与一个程序进行比较，来调整电机的行为，使其按照程序精确地移动。
伺服系统由于具有很高的控制精度和准确性，因此在许多行业中得到广泛应用，特别是在需要高速运转和定位精度的机器人工业等领域。
二、伺服系统在包装机械中的应用早已广泛。
从简单的输送带到更高级别的自动化包装线，伺服系统都可以提高生产效率和加工精度。
1. 体积小，精度高伺服系统的小体积使它成为许多机械上的理想选择，这种优势在包装机械上的好处就是，它可以更精确地测量和控制物流系统的一些关键部件。
由于伺服系统能够在非常短的时间内完成准确的位置控制，因此它可以极大地提高包装机械的产量并保持高度精度。
2. 提高切割准确度在裁切机上，使用伺服系统的优势在于，它们可以提供可预测的切割速度和定位精度。
因为伺服控制器可以准确地控制切割位置和速度，所以裁切的结果会更加精确和一致。
3. 自动纠偏功能如今，在大多数包装生产线中，都需要进行自动纠偏，以确保产品的整齐和外观。
通过在配备伺服系统的机械上安装传感器，就可以实现自动纠偏。
当传感器探测到包装物或卷筒相对位置变化时，伺服系统就会调整位置。
4. 保证了高质量的包装使用伺服系统的另一个好处是，它可以确保通过包装机械完成的包装产品都具有高质量标准。
通过还原包装机的速度和工作角度，可以使每个产品的外观和尺寸都一致。
这可确保客户满意，并提高生产效率。
三、结论总的来说，伺服系统作为一种现代控制技术，已经在包装机械的各个方面得到了广泛应用。
从提高包装效率，到减少瑕疵率和保证高品质的包装，伺服系统已经成为了包装行业的重要组成部分。
收藏此信息分享到：QQ空间新浪微薄淘江湖人人网旺旺/QQ∙详细信息∙批发说明∙运费说明∙联系方式包装机械是集机、电、气、光、生、磁为一体的机电设备，在包装生产中起着举足轻重的作用，是保证包装产品高质量、高效率生产的基础而交流伺服电机作为一种执行电动机，由于具有高精度、高效率、高可靠性等优点使其在包装机械领域的应用越来越受到人们的重视因此．正确了解、认识和选用交流伺服电机，是我国包装机械制造业紧跟并赶超国际先进水平的必然选。
1 交流伺服电机的优良性能1．1 控制精度高步进电机的步距角一般为1．8。
(两相)或0．72。
(五相)，而交流伺服电机的精度取决于电机编码器的精度。
以贝格达伺服电机为例，电机转一圈，其脉冲当量为360‘／10000=0，036 ；并实现了位置的闭环控制．从根本上克服了步进电机的失步问题。
1 2 矩频特性好步进电机的输出力矩随转速的升高而下降，且在较高转速时会急剧下降，其工作转速一般在每分钟几十转到几百转。
而交流伺服电机在其额定转速(一般为2000r／min或3000r／rain)以内为恒转矩输出，在额定转速以E为恒功率输出。
1．3 具有过载能力例，电机的最大转矩是其额定转矩的3倍．对有瞬间负载波动和要求快速起动的场合特别适用。
1 4 加速性能好步进电机空载时从静止加速到每分钟几百转，需要200—400 ms：交流伺服电机的加速性能较好．电机空载时从静止加速到其额定转速300(0仅需要几毫秒，可用于要求快速起停的控制场合)。
2 交流伺服电机在包装机械上的应用2．1 在物料计量方面的应用粉状物料的计量，常用螺杆计量的方式．通过螺杆旋转的圈数的多少来达到计量的目的。
为了提高计量的精度，要求螺杆的转速可调、位置定位准确，如果用交流伺服电机来驱动螺杆，利用交流伺服电机控制精度高、矩频特性好的优点可以达到快速精确计量同样．对粘稠体物料的计量，可以采用交流伺服电机来驱动齿轮泵，通过齿轮泵的一对齿轮的啮台来进行计量。
三伺服枕式包装机原理三伺服枕式包装机是一种常用于食品、医药、日化等行业的包装设备，其工作原理是通过三个伺服电机的协同工作，实现对产品的自动定位、抓取和包装。
本文将从机械结构、工作原理和应用场景三个方面介绍三伺服枕式包装机的原理。
一、机械结构三伺服枕式包装机主要由进料装置、传输装置、定位装置、封切装置、出料装置等组成。
进料装置将待包装产品送入传输装置，传输装置通过传送带将产品传送至定位装置。
定位装置通过伺服电机控制产品的位置，使其准确地进入封切装置。
封切装置使用热封切或冷封切技术，将包装材料封切、封口，形成包装袋。
最后，出料装置将包装好的产品送出。
二、工作原理三伺服枕式包装机的工作原理是通过三个伺服电机的协同工作实现的。
第一个伺服电机负责控制进料装置的运行，将待包装产品送入传输装置。
第二个伺服电机控制传输装置的运行，将产品准确地传送至定位装置。
第三个伺服电机控制定位装置的运行，使产品准确地进入封切装置。
通过这三个伺服电机的精确控制，可以实现对产品的自动定位、抓取和包装。
三、应用场景三伺服枕式包装机广泛应用于食品、医药、日化等行业。
在食品行业，三伺服枕式包装机可以用于包装饼干、面包、巧克力等食品。
在医药行业，三伺服枕式包装机可以用于包装药片、胶囊等药品。
在日化行业，三伺服枕式包装机可以用于包装洗发水、沐浴露等日化产品。
三伺服枕式包装机具有包装速度快、包装效果好、操作简单等优点，能够满足不同行业对包装的需求。
总结：通过以上对三伺服枕式包装机的机械结构、工作原理和应用场景的介绍，我们可以看出，三伺服枕式包装机是一种功能强大的包装设备。
它的工作原理是通过三个伺服电机的协同工作，实现对产品的自动定位、抓取和包装。
在食品、医药、日化等行业中得到广泛应用。
三伺服枕式包装机的出现，为包装行业带来了便利和高效，提高了生产效率和产品质量。
随着科技的不断发展，相信三伺服枕式包装机将会有更广阔的应用前景。
三伺服枕式包装机原理三伺服枕式包装机是一种自动化包装设备，其原理是通过三个伺服电机的协调运动，完成对产品的包装。
本文将从三伺服枕式包装机的工作原理、涉及的三个伺服电机、运动控制系统和应用领域等方面进行介绍。
一、三伺服枕式包装机的工作原理三伺服枕式包装机的工作原理主要包括以下几个步骤：1. 产品进料：将待包装产品通过进料口送入包装机的工作区域。
2. 包装袋制作：包装机根据预设的包装袋尺寸和形状，通过热封或冷封等方式制作出适合产品的包装袋。
3. 产品装袋：包装机将待包装产品精确地放入包装袋中。
4. 封口和剪切：包装机通过热封或冷封方式将包装袋封口，并根据需要进行剪切，使包装袋形成独立的包装单元。
5. 产品出料：包装好的产品通过出料口排出包装机，完成整个包装过程。
二、涉及的三个伺服电机1. 进料伺服电机：进料伺服电机负责将待包装产品送入包装机的工作区域。
它通过控制进料传动装置，将产品按照预设的速度和位置送到合适的位置。
2. 装袋伺服电机：装袋伺服电机负责控制包装机的装袋动作。
它通过控制装袋传动装置，将包装袋精确地打开并放置在合适的位置，以便将产品放入其中。
3. 封口伺服电机：封口伺服电机负责控制包装机的封口和剪切动作。
它通过控制封口传动装置，将包装袋进行热封或冷封，并根据需要进行剪切，形成独立的包装单元。
三、运动控制系统三伺服枕式包装机的运动控制系统是整个包装机的核心。
它通过对三个伺服电机的精确控制，实现产品的准确装袋、封口和剪切。
运动控制系统通常由PLC（可编程逻辑控制器）、伺服驱动器、编码器等组成，通过编程控制伺服电机的运动参数和运动路径，实现对包装机的精确控制。
四、应用领域三伺服枕式包装机广泛应用于食品、药品、化妆品等行业的产品包装领域。
其高精度的运动控制系统可以确保产品的准确装袋和封口，有效提高包装效率和包装质量。
同时，包装机还可以根据不同产品的需求，灵活调整包装袋的尺寸和形状，满足不同规格的产品包装要求。
伺服控制器在自动化生产中的应用案例伺服控制器是一种用于控制伺服驱动系统的设备，广泛应用于自动化生产领域。
它能够精确地控制伺服电机的运动和定位，使得生产过程更加稳定和高效。
本文将以几个实际的应用案例为例，介绍伺服控制器在自动化生产中的具体应用。
案例一：机械加工中的伺服控制器应用伺服控制器在机械加工行业中有着广泛的应用。
例如，在数控机床中，伺服控制器可以控制主轴、进给轴的位置、速度和加速度，实现精确的切削加工。
通过伺服控制器的精确控制，可以大大提高数控机床的加工精度和效率。
另外，在自动装配线上，伺服控制器也能够应用于物料输送。
通过精确的位置控制，伺服控制器可以实现物料在不同工位之间的快速、准确的传送，提高装配线的自动化程度和生产效率。
同时，伺服控制器还可以监测和调整输送速度，确保物料的平稳输送，避免产生过多的振动和损坏。
案例二：包装机械中的伺服控制器应用在包装机械领域中，伺服控制器被广泛应用于各种包装机械设备，如封口机、贴标机等。
通过伺服控制器精确的运动控制，可以确保包装机械在高速运行中的稳定性和准确性。
例如，在封口机中，伺服控制器可以控制封口头的运动，确保封口位置的准确性和稳定性，避免产生漏封或不完全封口等问题。
同时，伺服控制器还能够实现封口头的速度和力的调节，适应不同的包装材料和封口要求。
此外，在贴标机中，伺服控制器能够精确控制标签的进给和定位，确保标签粘贴的位置准确，并能够根据不同的标签大小和形状进行自适应调整。
通过伺服控制器的运动控制，可以提高贴标机的贴标精度和速度，提高生产效率和质量。
案例三：机器人系统中的伺服控制器应用伺服控制器在机器人系统中也发挥着重要的作用。
机器人系统需要精确的运动控制和定位能力，以完成各种复杂的任务。
伺服控制器通过控制机器人关节的位置和速度，使机器人能够实现准确的抓取、定位和操作。
举例来说，伺服控制器可以应用于装配机器人。
在装配过程中，装配机器人需要准确地控制各个关节的运动，将零件进行准确定位和组装。
伺服驱动技术在GD包装机上的应用摘要随着电子技术的不断进步与发展，交流伺服技术不断地应用于工业企业生产当中，使原有设备得到了技术上升级，大大的促进了工业生产的进步。
gd包装机金拉线直流电机的改造，就是很好利用了伺服驱动技术，用先进的伺服控制器和同步型伺服电机对原机的直流电机及直流控制系统进行了改造，大大减少了系统的维护工作量，同时降低了故障率，提高了有效作业率。
关键词直流电机；交流伺服控制器；伺服控制电机中图分类号tm921.54 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2010）32-0177-020 引言gd包装机包括x1、x2包装机，设备的拉线驱动装置都是采用的是直流电机，山东中烟工业公司青岛卷烟厂大部分直流电机已使用5年以上，已进入老化期，故障率比较高，影响正常的生产，急需进行设备的技术升级。
随着电子技术的不断进步与发展，交流伺服技术在工业得到广泛的应用，笔者所在车间采用了伺服驱动装置对原直流电机进行了改造。
1 改造方案采用了德国伦茨公司先进的伺服控制器和同步型伺服电机对原机的直流电机及直流控制系统进行了改造，利用原机的速度命令信号作为伺服控制器的基准信号，同时利用原机的线性传感器送给原机控制系统的频率信号，经f/v变换后送给伺服控制器作为速度调整信号，两者共同作用使电机的转速符合设备所需的速度，同时利用检测断线的接近开关提供断线检测和系统报警功能。
2 伺服驱动技术的工作原理交流伺服技术是一种闭环控制技术，其控制原理是在传统的三环pid控制理论的基础上发展而来，吸收了各种现代运动控制理论的复合控制方案。
针对机械行业的发展需求，随着电子齿轮，电子凸轮，多轴位置绑定等运动控制软件功能得到完善。
通过伺服系统内嵌某些高速的plc功能，可以完成各种高速、高精度的控制要求。
lenze伺服系统采用旋转变压器的反馈方式进行速度控制。
它跟随电机一起旋转，变压器感应电机转子旋转产生的磁通变化，使产生的电压信号与转子转角的正弦函数保持一致。
1欧姆龙征文集2007PLC 在切片包装系统中的应用济南正昊化纤新材料有限公司 电仪工段 李锋1.引言我公司化工三厂是一套年产15万吨聚酯熔体的装置，后面配套装置为年产7万吨短丝， 剩余熔体经切粒机切成聚酯切片后包装成一吨袋装外销。
包装机选用一吨袋装自动称量包装系统，共有两套。
系统采用欧姆龙可编程控制器C200HE 进行自动控制，下面介绍一下PLC 在包装系统中的使用情况。
2.系统总体框图此包装系统是运用机电一体化技术的包装机械。
用可编程控制器（PLC ）和称重指示控制仪F701组成测控系统来完成切片的称量、计量、包装的生产工艺过程。
该系统以PLC 为控制中心，配以称重指示控制仪、气动执行机构、电动执行机构、自动控制部件和机械装置，实现切片的动态在线称重计量和包装工作。
系统总统框图如图1。
2.1包装机的控制部件包装机的控制部件由两部分组成。
(1)盘装部分：由主控柜、副控柜和两个现场操作盒组成。
主控柜内主要有PLC 和称重指示控制仪F701以及码盘设定器、袋计数器等。
副控柜主要为交流接触器和热继电器，分别控制M1风机电机、M2提升机构电机、M4传送机构电机，其中提升机构由于有升有降，所以用了两个接触器。
现场操作盒AR1用于料口升降控制，AR2用于传送控制。
两个控制柜的前面板上有相应的信号指示灯、按钮和旋钮等。
(2)现场部分：①3个电机M1、M2、M3；②4个两位五通电磁阀配合气缸分别控制投料门1（电磁阀YV1）、投料门2（电磁阀YV2、）排料门（电磁阀YV4）和袋口夹松开（电磁阀YV5）；③6个限位开关，SQ1为投料门关位置，SQ3为排料门关位置，SQ4、SQ5、SQ6、SQ7分别对应装袋提升机构的料口上位、下位、上限、下限；④3个称重传感器BP1、BP2、BP3；⑤1个光电开关SQ11用于检测料包到传送链板尽头。
主要的机械装置有称量料斗、板式输送机、装袋机构、控制门、排料门等。
由于切片是粒状的均匀颗粒，同粉状物料相比流动性好且不粘附，所以靠自重来落料即可，料斗也不用做特殊操作。
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1 交流伺服电机的优良性能1．1 控制精度高步进电机的步距角一般为1．8。
(两相)或0．72。
(五相)，而交流伺服电机的精度取决于电机编码器的精度。
以贝格达伺服电机为例，电机转一圈，其脉冲当量为360‘／10000=0，036 ；并实现了位置的闭环控制．从根本上克服了步进电机的失步问题。
1 2 矩频特性好步进电机的输出力矩随转速的升高而下降，且在较高转速时会急剧下降，其工作转速一般在每分钟几十转到几百转。
而交流伺服电机在其额定转速(一般为2000r／min或3000r／rain)以内为恒转矩输出，在额定转速以E为恒功率输出。
1．3 具有过载能力例，电机的最大转矩是其额定转矩的3倍．对有瞬间负载波动和要求快速起动的场合特别适用。
1 4 加速性能好步进电机空载时从静止加速到每分钟几百转，需要200—400 ms：交流伺服电机的加速性能较好．电机空载时从静止加速到其额定转速300(0仅需要几毫秒，可用于要求快速起停的控制场合)。
2 交流伺服电机在包装机械上的应用2．1 在物料计量方面的应用粉状物料的计量，常用螺杆计量的方式．通过螺杆旋转的圈数的多少来达到计量的目的。
为了提高计量的精度，要求螺杆的转速可调、位置定位准确，如果用交流伺服电机来驱动螺杆，利用交流伺服电机控制精度高、矩频特性好的优点可以达到快速精确计量同样．对粘稠体物料的计量，可以采用交流伺服电机来驱动齿轮泵，通过齿轮泵的一对齿轮的啮台来进行计量。
欧姆龙伺服控制器在多伺服枕式包装机中的应用引言枕式包装机又称接缝式裹包机，是一种卧式三面封口，自动完成制袋、填充、封口、切断、成品排除等工序的包装设备，实际应用中，与相应衍生机种、辅助机种相配合，能实现食品、日用化工、医药等行业自动化生产线的流水包装。
适应的包装物为一般块状、筒状规则物品，无规则异形物品，如：饼干、蛋糕、化妆品、纸巾等。
包装成品的形式有单件包装、集合包装、带托盘包装、无托盘集合包装等。
传统的枕式包装机横封刀的运动曲线是由机械的凸轮来实现的，机械加工、安装复杂，运行噪音大，效率低；如果使用伺服系统来实现电子凸轮功能，对于机械安装、运行效率会有一定的提高。
本文详细介绍OMRON的控制器FQM1在包装机中实现电子凸轮的应用。
1. 枕式包装机的工艺简介枕式包装机的送膜和进料是同步进行的，由色标检测和接近开关分别对送膜和送料的位置进行检测，薄膜经成型器成型后变为筒膜，并进行纵向热封，同时物料被送进筒膜内，一起向前经过横封横切部位，由回转式或往复式的横封横切刀对筒膜进行横向封切，输出包装成品，具体工艺流程图和工艺结构图分别参照图1、图2：图1 枕包机工艺流程图图2 枕包机工艺结构图2. 枕式包装机自动化程度的发展随着食品包装行业的飞速发展，对类似枕包机这样的机械提出的要求是提高包装速度与精度，全面包装品规格，操作趋于人性化以及售后维护成本降低。
根据枕包机的工艺不难看出，其控制重点在于送料、送膜以及横封横切轴三轴的配合，因此从第一代枕包机发展至今，主要就是对这三轴的控制进行改进以满足行业不断提升的要求，从低端到高端、从机械控制为主到电气控制为主，枕包机控制的发展主要经历了以下几个阶段：阶段一：单变频使用一台变频器加一台交流电机来工作，为了成比例的同时带动横封刀（加输送机）跟包装膜，需要一台无极变速箱来根据不同的膜长调节膜轴的速度。
从而实现了两路速度的输出，但是无极变速箱会随着使用时间的增长出现磨损影响使用精度，因此有他的局限性。
横封刀的运行曲线是由机械凸轮来实现的，因此机械结构复杂，传动机构多。
阶段二：单变频+单伺服使用一台变频驱动横封刀（加输送机），一台伺服驱动包装膜，取消了无极变速箱。
各部分运行独立，由PLC控制器协调两部分速度。
横封刀运动轨迹仍有机械凸轮实现。
阶段三：双伺服原理同单伺服+单变频，但其控制精度进一步提高。
阶段四(目前最先进的控制方式,本文介绍重点)：三伺服三个伺服分别驱动横封刀、包装膜、供料输送机，横封刀的运行轨迹完全有伺服来实现，取消机械凸轮，简化了机械结构。
三部分的运行速度需要有高性能的控制器来控制，因此对于控制器的要求比较高，经过试验OMRON的FQM1控制器能完成这项功能，并且能提高包装速度速度。
3. 三伺服枕式包装机的详细工艺及控制要求三伺服枕包机是在双伺服枕包机基础上开发的一种高端枕式包装机，其技术核心就是用运动控制器中的电子凸轮功能替代原先的机械凸轮，完成机器中横封横切与拉膜牵引以及送料的配合，要求横切的位置能精确地定位在包装袋的色标上，误差范围应小于±2.5mm(根据色标宽度定)，速度一般能达到200包/分钟。
3.1 机器的启动检测定位由于在机器的整个运行过程中保持送膜、送料、横封横切轴的位置准确非常重要，轴与轴之间按照包装物规格的不同有不同的位置对应点，因此在机器启动时就因将三轴的位置进行校准，找到位置对应点以便机器正常运行时按照对应点进行检测纠偏。
三轴的偏差检测通过不同的传感器进行：送膜轴：膜的色标位置通过色标传感器和伺服驱动器的编码器分频进行检测。
送料轴：输送带的位置通过安装在输送带的接近开关和输送带伺服驱动器的编码器分频信号位置检测。
横封横切轴：横封刀位置的检测通过安装在横封刀上的接近开关和设定的横封刀每转的脉冲数进行检测。
机器启动时的检测定位流程如图3：图3 机器启动时三轴的检测定位流程3.2 机器运行时的工艺及控制启动检测定位完成后，机器将进入正常运行状态，其控制重点仍在于三轴的配合运行，工艺结构及控制图如图4：图4三伺服枕式包装机的工艺结构及控制图图中所标的三轴的功能及控制要求分别为：横封横切轴：切割包装膜，把每包包装物分离，并且热封包装口，由伺服电机驱动一对带刀导辊旋转对包装物进行横封横切，在横封轴旋转一周的过程中，当转到横封过程的角度时，横封轴必须与主轴保持同步，当转到其他角度时，横封轴的速度需要改变，横封的周期时间与主传送带送入一个包装物品的时间相同。
在这里，我们将进行横封过程的角度称为同步角，同步角的大小根据机械结构而定，目前使用最多的角度大小是66°左右。
横封轴转到同步角时，必须与送料轴保持速度同步，而转到其它角度时，需要加速还是减速，取决于横封轴固有长度与产品长度之间的大小关系，固有长度的定义如图5所示：图5 固有长度的定义根据固有长度与产品长度之间的关系，横封轴转到同步角以外的角度时加减速控制要求入图6所示：图6 横封横切轴控制速度要求送膜轴：带动包装膜，夹运，纵封轴，使包装膜与包装物同步，当包装薄膜上需要色标定位时，必须在送膜轴的控制中加入纠偏，以防止滑差导致的累计误差，保证横切位置准确如图7：图7 正确的横切位置送膜轴的纠偏流程如图8所示：送料轴：按照一定的速度带动包装物，把包装物送入包装膜中，物料间的间隔距离是由传送带上的档格分开的，可以保证物料被送入包装膜时位置的准确性。
但长时间连续运转可能会因为机械损耗导致偏差，因此送料轴也需要定位信号检测进行实时纠偏，其运动控制及纠偏的模式与送膜轴几乎一致，只是检测定位为信号采用了接近开关，与主轴同步跟随的参数也会有所不同。
4. OMRON公司FQM1运动控制器的介绍以及在三伺服枕包机中的应用4.1 FQM1功能及特点描述FQM1是OMRON的通用运动控制器，其特点就是可以进行灵活、快速的运动控制，适合需要8轴以下伺服控制且同步协调或跟随要求高的包装机械,如：多伺服枕包机、连续式立包机、瓦楞纸生产线的送纸机构、全伺服卧式包装机等。
FQM1可实现的控制功能如表１所示：表１FQM1的控制功能FQM1的性能特点有：——根据并列分散处理性系统，从2轴到最大8轴稳定的运动控制周期（例：0.5～2ms）；——内置直接控制脉冲输入输出/模拟量输入输出的高速周期处理型引擎（例：从输入信息到控制输出1个周期0.5ms～2ms）；——轴控制间的控制周期的同步化、高速脉冲起动（最高25μs～）、高速模拟量输入输出（40μs）、高速计数器自锁（30 μs）、高速浮动小数点演算等；——模块化构造，可将枕包机中的理料、飞剪等环节程序模块化。
4.2 三伺服枕式包装机的OMRON系统方案对于三伺服枕式包装机，FQM1是一款非常合适的运动控制器，配合OMRON的整套系统产品，构成一套完善的控制系统。
OMRON系统产品配置清单如表2：表2 OMRON系统产品配置清单OMRON系统产品配置结构如图9：图9 三伺服枕包机OC配置图4.3 控制系统的关键点4.3.1 主轴如上所述，在三伺服滚刀式枕包机中，轴和轴之间的动作需要保持同步或相互协调，因此就需要定义一根轴作为主轴，其余轴都以它为参照，进行同步跟随或凸轮定位。
主轴可以用实际存在的三根轴中的一根来定义，也可以用虚轴来定义，定义成虚轴的优势在于可以省去控制器对主轴位置的判断处理时间。
由于FQM1支持虚轴功能，因此在这里我们定义一根虚轴为主轴。
本文中的虚轴实际上使用了一个MMP模块的实际脉冲输出通道（脉冲输出2），设置方式如图10：图10 MMP模块设置图操作模式为绝对脉冲（环形模式），循环最大计数：30000。
使用SPED指令直接输出脉冲每到脉冲值到30000时自动清零。
也就是每发送30000个脉冲相当于包装一个包装物，可以根据包装速度计算出发送的脉冲频率。
4.3.2 横封横切轴的位置控制由于本设备使用电子凸轮代替了机械凸轮结构，其速度分为两段速，因此采用APR指令与PULS指令结合应用的方式对横封横切轴进行控制。
首先计算出横封切刀的运行曲线跟虚轴脉冲的对应关系，对应关系如图11所示：图11 横封横切轴与虚拟轴的对应关系由于FQM1传承了OMRON PLC的功能块及ST语言编程功能，因此在这里计算对应关系的算式可以用ST语言执行，并组成功能块如图12所示：图12横封切刀与虚轴对应关系计算计算出对应关系后，将对应关系得数据输入APR指令的CAM表如图13，再由APR指令根据虚拟轴的实时位置信息求出横封横切轴的位置，如图14：图13 APR指令表的制作图14 APR指令执行由于FQM1中的PULS指令经过设置只需要给定绝对位置值就会自动计算出输出频率控制伺服系统，因此最后只需将APR指令中横封横切刀的位置地址作为PULS指令的目标位置，即可完成横封横切轴的凸轮控制，如图15：图15 PULS指令执行4.3.3 送膜轴的位置控制送膜轴的位置控制跟横封刀的方式相同，只是由于包装膜的张力的变化会发生位置的偏差，在工作中必须进行修正。
首先计算出送膜轴运行给定的袋长需要的脉冲数，然后与虚轴的脉冲数进行线性对应，随时读取虚轴的脉冲值，然后根据线性关系求出膜轴应该对应的位置脉冲，通过PULS指令进行输出。
如果出现色标偏差可以修改袋长对应的脉冲数的最大值，即修改了线性对应关系，如图16所示，从而在下一周期中改变膜轴的位置，保证色标位置的准确性。
图16膜轴与虚轴点数线性对应关系图在这里需要注意的是：检测出偏差后，需要进行判断色标是超前还是滞后（可以在功能块中计算，ST语言比较合适），但是超前和滞后会有四种情况，有超前一个袋长的情况，没有一个袋长的情况；滞后一个袋长的情况，不到一个袋长的情况，如果不注意处理，就会发生误纠偏的情况。
在这里，我们仍用ST语言编写功能块，对此情况进行处理，功能块与ST源代码如图17、18所示：图17 纠偏判断功能块图18 纠偏判断的ST源代码4.3.4 送料轴的位置控制送料轴的位置控制方式与送膜轴的控制方式相同，只是参数有所变更，在此不再叙述。
4.3.5 其他注意事项需要注意PULS指令的过零点判断，如果判断不好会出现伺服倒转、突然高速运行、抖动的情况。
另外，如果伺服参数调整不对也就是伺服的相应不一样，在高速时会出现色标的偏差，此偏差不易在程序中修正。
5. 结束语经过测试，设备可按照客户原先提出的以下要求正常运行：①提高包装精度，正常可以达到120～200包/分；②减少机械结构，使机械结构简单，省去机械凸轮，易于维修，同时减少工作噪音；③使用触摸屏操作使操作方式人性化；④使用方便，操作简单，即便出现故障只要简单处理就可继续运行。
⑤系统的稳定性，特别重要。
整个系统设计过程中，OMRON的FQM1的电子凸轮功能、同步总线高速运算功能起到了关键作用，使得机器在保证切刀位置精准的情况下高速稳定地运行。
