追标技术在包装行业应用

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#楼主# 2019-9-4

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本帖最后由 da12291 于 2020-5-9 23:48 编辑

跟标技术应用就在我们的生活中什么是色标?
常见的各类包装纸,比如袋装薯片、糖果、翻到背面把封口的竖褶翻过来,基本上都能看到一个小黑方块,它就是色标。
广义上讲,色标是单一颜色的、面积合适的、与周围色差明显的一块区域。
       image.png    

为什么要跟标?
在生产线上,材料(包装膜类、纸类等)由传动机构驱动。理论上,传动机构连接的电机编码器反馈位置就是材料的位置。但实际上,二者之间是有区别的,导致色标偏差的原因可能如下:
①  材料上色标的间距误差。
②  受张力变化影响而产生的材料拉伸形变
③  材料与传动机构之间的相对运动
④  传动机构受加工精度影响导致材料实际位移与编码器位移发生误差。

image.png
为了保证切口距离色标的长度一致,一般会依据色标传感器信号,调整传送机构与裁切机构之间的位移差。
如何跟标?
image.png
Step1:选择补偿对象。
若选择齿轮从轴,则直接补偿轴位置(位置叠加);若选择凸轮从轴,则补偿凸轮的主轴相位(相位偏移)。
Step2:选择采样对象。
采样值转换成补偿对象的工程单位。
Step3:计算位置偏差。
采样值与理论值的偏差,单位需一致。

常见的两种偏差计算方式:
方法一:测量长度(不推荐)
连续记录两次色标点传送编码器的位置,计算袋长,然后推算袋长偏差。这种方式可能存在累计误差。
方法二:测量相位
记录每次色标点传送电机或裁切电机对应的主轴相位,然后推算相位差。这种方式可以消除累计误差。

经典案例
案例一:不连续送料
例如:小模切、制袋机、低速立式包装机、多列机、套标机、软抽纸巾单包机等。工艺特点是送料是周期不连续的,并在送料电机停止时切断材料。
image.png        image.png     image.png
跟标方法一:低速寻标。(功能:多段位置)
传送电机先高速运行一段距离,然后低速爬行,遇到色标后立马停止。此方法的优点是操作简单、控制简单。缺点是效率低。
image.png
跟标方法二:中断定长。(功能:中断定长)
传送电机先匀速运行,遇到色标后继续走一段设定长度。此方法的优点是控制简单,缺点是效率相对较低。
image.png
跟标方法三:位置叠加。(功能:凸轮、位置叠加、探针)
传送电机跟随虚轴走凸轮轨迹,遇到色标后锁存传送电机位置,推算相位,然后通过位置叠加指令把偏差补偿给传送电机。此方法的优点是效率高,缺点是控制复杂。
image.png

案例二:编码器输入(连续送料)
例如:瓦楞纸横切、板材切割等,因材料传送电机是变频,或传送电机在前道工序等原因,需加装编码器测传送位置。
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跟标方法:相位补偿。(功能:凸轮、相位偏移、探针、获取主轴位置)
裁切电机跟随编码器走凸轮轨迹,遇到色标后锁存裁切位置,推算主轴相位,然后通过相位偏移指令把偏差补偿给裁切凸轮主轴。此方法的优点是效率高,精度高。

案例三:追剪/旋切
例如:高速立式包装机、枕式包装机、热熔胶贴标机等,传送电机连续送料,裁切电机跟随传送成追剪或旋切轨迹。
image.png
跟标方法一:位置叠加。(功能:旋切、追剪、位置叠加、探针)
如下图,遇到色标后锁存传送电机位置,推算主轴相位,然后通过位置叠加指令把偏差补偿给传送电机。此方法的优点是效率高,精度高,补偿速度平缓。
image.png
跟标方法二:相位偏移。(功能:旋切、追剪、相位偏移、探针、获取主轴位置)
如下图,遇到色标后锁存裁切电机位置,推算主轴相位,然后通过相位偏移指令把偏差补偿给裁切凸轮主轴。此方法的优点是效率高,精度高,不影响其它牵引电机。
image.png

案例四:重复跟标
例如:圆刀模切机、间歇式模切机等,材料在输送过程中,需要多次跟标。
image.png
跟标方法:相位偏移。(功能:旋切、追剪、相位偏移、探针、获取主轴位置)
重复跟标应用设备上,只能通过相位偏移指令补偿裁切凸轮主轴。此方法的优点是效率高,精度高,不影响其它跟标组。

汇川方案
在跟标应用上,汇川技术可提供有竞争力的解决方案,拓扑图如下:
image.png   
工艺库:
²  多段位置
image.png
²  中断定长
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²  凸轮
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²  齿轮
image.png
²  追剪
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²  旋切
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²  探针
image.png image.png
²  位置叠加
image.png
²  相位偏移
image.png
²  获取从轴位置
image.png
²  获取主轴位置
image.png

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博望侯1988 发表于 昨天 14:06
希望有天能实际应用~~
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happyli 发表于 2020-6-1 15:47:30
感觉比较厉害,但是没有太看懂
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da12291 发表于 2020-5-31 21:15:33
51477工控迷 发表于 2020-4-9 08:24
如果要计算相位差是不是就要两个编码器了,以前见过别人的枕式包装机只用了两个变频和两个编码器就可以做到 ...

一般的应用场合是用一个传感器
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da12291 发表于 2020-5-31 21:14:43
小伍哥 发表于 2020-4-8 21:53
后面几章能把阅读分降低一点吗?这个阅读分要求太高了,估计没几个人能看的到哦。还有如何提高阅读分数 ...

阅读是没有设置权限的,
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jiangquanfu 发表于 2020-5-31 08:20:43
探针功能听说过一直不知道是干嘛的
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shookie 发表于 2020-5-21 15:10:33
谢谢楼主,小白来学习
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aishangino 发表于 2020-5-17 21:08:13
支持支持,楼主辛苦了!
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fu810123 发表于 2020-5-15 14:31:55
好!!!!!!!!!!!
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da12291 发表于 2020-5-9 23:47:00
小伍哥 发表于 2020-4-8 21:50
希望可以提供一些细节算法就好

本期推出跟标偏差计算功能块“PatchOffset”
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