MOTEC SD388B智能步进贴标机方案

发布时间:2015-02-03 供稿单位: 北京阿沃德自动化设备有限公司 推荐等级: 星级指数 星级指数 星级指数 点击次数:172 共0条反馈

       摘要:贴标机(Labeller)是以粘合剂把纸或金属箔标签粘贴在规定的包装容器上的设备,平面贴标机可完成自动正反双侧面贴标签,适用于食品、日化、医药及其它轻工行业中的各种扁形、方形类产品的双侧面和圆瓶圆周的自动贴标。相比于PLC+伺服/步进驱动器+伺服/步进电机的贴标系统,MOTEC智能步进驱动器+三相步进电机的贴标机解决方案适用于平面贴标机,有反映快速,没有累积误差,集成度高,性价比高,使用简单等一系列的优点。

       关键词:MOTEC 贴标机 包装 标签 智能步进  

1、简介

       在运动控制应用中,一般电机驱动器运动控制能力较强,但逻辑与运算功能却比较弱;一般的控制器有全面的逻辑功能,但又很难具备运动控制的全部功能。传统的PLC+驱动器方案,存在着高速数据传输,数据同步,抗干扰能力差,线路复杂等问题。MOTEC SD388B智能步进驱动器内部集成了运动控制与逻辑控制等PLC的功能,可以独立完成PLC+步进驱动器的全部功能,在运行中控制部分可直接调用步进运行参数,不需要通过额外通信接口。响应速度高,抗干扰能力强。

       SD388B具有丰富的硬件资源和软件资源:

       1). 8个输入口,3个输出口,全部光电隔离;

       2).HMI和SD388B之间用RS232或RS485通讯,MODBUS协议;

       3).变频器由SD388B的3个光电隔离输出口控制,包括启动/停止和速度选择,其中速度选择有两个输出口状态控制;

       4).SD388B的2个输入口分别用于色标传感器、被贴物传感器、急停控制;

       5).可以在触摸屏和外部分别作启动停止操作或者急停操作;

       6).具有计数和定时功能,可以记录系统的运行时间和贴标个数;

       7).所有的功能都可以使用HMI设置和读取,包括:

       -细分;

       -电流等级、半流电流、半流延时;

       -送标延时,送标延时时间显示;

       -加速度、减速度;

       -贴标速度、标签长度;

       -贴标延时、贴标计数器;

       -停标偏移,停标偏移速度;

       -变频器高速/低速选择、变频器启动/停止控制;

       -手动贴标/自动贴标;

       -当前转速显示;

       -计数器清零;

       -启动/停止贴标;

       -标纸归零。

2.系统分析

       平面贴标系统有送料、贴标2个主要工序。传送带上的电眼检测到有物料来时,步进电机延时一定的时间启动,步进电机贴标速度与传送带同步,当标签电眼检测到标签色标时,伺服电机再走一定长(停标偏移)停止。其中出标延时决定了标签在平面盒子上的位置,是可调的;停标偏移决定了出标标头的位置,也是可调的。在整个贴标过程中,两者速度要求一致,如图2.1所示。

图2.1 平面贴标系统示意图

3、解决方案

       该贴标机控制系统主要构架为:触摸屏+智能步进驱动器+传感器,智能步进驱动器在系统中既作为控制器,又作为驱动器,相比较原有方案,省略了PLC,简化了系统结构和编程强度。整体电气结构由人机界面HMI,MOTEC智能步进驱动器(带PLC功能),MOTEC三相混合式步进电机,物料传送变频器,变频电机,色标检测电眼,物料检测电眼构成。

首先HMI和驱动器上电启动,由于第一次上电标纸的位置未知,需要进行标纸位置归零操作。电机带动标纸运动,直到检测到色标信号以后,电机带动标纸运动“停标偏移”的距离,此时认为标纸达到下一次贴标位置。

在标纸位置归零之后,MOTEC智能步进驱动器会输出一个变频器启动信号,变频器以设置的速度匀速转动,传送带带动物料运动,直到遇到物料检测电眼检测到物料到达,在驱动器接收到物料到达信号的时候,启动内部定时器,送标延时开始计时,达到设定位置以后,开始送标。

当色标电眼检测到送标完成时候,驱动器内部接收到送标完成信号,会自动启动一段点到点的位置运动,送标偏移。等待下一次物料检测电眼检测物料到达信号。系统的组成框图如图3.1所示。

图3.1平面贴标系统结构框图

系统的操作框图如图3.2所示。

图3.2平面贴标系统控制框图

4. 送标轴运动分析

       送标轴使用步进电机,由MOTEC智能步进驱动器驱动,正常贴标过程中运动分析如下。

时间轴:

       0 : 变频器送料带正常运动,以设定的速度送料;

       T1:物料检测电眼检测到物料到达,贴标延时定时器启动;

       T2:贴标延时定时器计时到设定延时时间长度,驱动器驱动步进电机加速运动,开始贴标;

       T3:送标电机迅速到达与变频器同步转速,贴标进行中;

       T4:色标电眼检测到贴标完成,电机不减速,马上启动新的点到点运动,带动标纸做停标偏移的运动;

       T5:停标偏移完成,等待下一次物料到达。

5. HMI设计

       MOTEC智能步进平面贴标系统的操作除了应急停止需要外接按钮之外,其他操作全部通过HMI完成,主界面如图5.1所示。

图5.1 MOTEC智能步进平面贴标系统主界面

       通过人机界面可以设定系统常用参数,显示伺服工作状态,传感器状态,产量统计清零等,如图5.2。

图5.2 MOTEC智能步进平面贴标系统参数设置界面

       在系统自动运行过程中,可以对当前的状况进行监测,如图5.3.

图5.3  系统运行界面

6、总结

       本系统通过对MOTEC智能步进驱动器的内置PLC功能编程,配合人机界面,与传感器等多个功能块的配合使用,成功实现精确平面贴标的使用。极大程度节约用户成本,简化用户操作,便于用户维护。我们推出的这款SD388B智能步进贴标机方案在行业内取得了多项成功应用,客户反馈的效果也非常好。因为专注,所以卓越,我们将不会止步于此,我们将开发出更多产品的智能解决方案,方便用户使用。

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