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　　隨著我國(guó)包裝工業(yè)的迅速發(fā)展，以及消費(fèi)者對(duì)美妝制劑、乳品、飲料等產(chǎn)品需求的不斷擴(kuò)大，液體灌裝機(jī)因操作簡(jiǎn)便、生產(chǎn)高效，受到越來(lái)越多生產(chǎn)企業(yè)的青睞。本文主要針對(duì)自動(dòng)液體灌裝機(jī)在實(shí)際使用過(guò)程中所遇到的一些難點(diǎn)問(wèn)題，介紹了偉創(chuàng)電氣開(kāi)發(fā)的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)方案。

　　文/蘇州偉創(chuàng)電氣科技股份有限公司

　　1 系統(tǒng)方案組成

　　隨著我國(guó)包裝工業(yè)的迅速發(fā)展，以及消費(fèi)者對(duì)美妝制劑、乳品、飲料等產(chǎn)品需求的不斷擴(kuò)大，液體灌裝機(jī)因操作簡(jiǎn)便、生產(chǎn)高效，受到越來(lái)越多生產(chǎn)企業(yè)的青睞。然而在實(shí)際使用過(guò)程中，因卡機(jī)、噴濺、罐裝精度誤差等原因造成的原料浪費(fèi)、交叉污染問(wèn)題，也是讓生產(chǎn)企業(yè)頭疼不已。

　　針對(duì)這些用戶使用“痛點(diǎn)”，偉創(chuàng)電氣結(jié)合豐富的行業(yè)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，推出了全自動(dòng)液體灌裝機(jī)系統(tǒng)解決方案，方案通過(guò)自主研發(fā)的V5運(yùn)動(dòng)控制器、SD710伺服驅(qū)動(dòng)器以及AC310高性能變頻器對(duì)罐裝設(shè)備進(jìn)行精確控制，給普通罐裝設(shè)備裝上了“智慧大腦”，不僅大幅提升了罐裝精度和效率，也幫助客戶實(shí)現(xiàn)了從傳統(tǒng)生產(chǎn)向智能化生產(chǎn)的升級(jí)改造。該自動(dòng)液體灌裝機(jī)控制系統(tǒng)的拓?fù)鋱D如圖1 所示。

圖1 系統(tǒng)拓?fù)鋱D

　　2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)構(gòu)成

　　該自動(dòng)液體灌裝機(jī)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖2 所示。

圖2 自動(dòng)液體灌裝機(jī)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　(1)理甑盤機(jī)構(gòu)

　　由AC310高性能變頻器驅(qū)動(dòng)，控制理甑盤將待灌裝的空瓶輸送至灌裝工位區(qū)間。

　　(2)擺臂伺服機(jī)構(gòu)

　　采用SD710通用型伺服系統(tǒng)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，給液針管罐裝臂在罐裝區(qū)間跟隨瓶身同步移動(dòng)，采用V5運(yùn)動(dòng)控制器“追剪功能塊”，實(shí)現(xiàn)同步給液罐裝功能，運(yùn)動(dòng)曲線為追剪運(yùn)動(dòng)曲線。

　　(3)升降伺服機(jī)構(gòu)

　　由SD710通用型伺服系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)，采用V5運(yùn)動(dòng)控制器通用電子凸輪功能，控制給液升降軸跟隨主軸聯(lián)動(dòng)運(yùn)動(dòng)，使其在擺臂罐裝區(qū)間內(nèi)同步完成給液進(jìn)入和退出等動(dòng)作。

　　3 系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)

　　采用VI20觸摸屏作為人機(jī)界面，可以進(jìn)行報(bào)警顯示、產(chǎn)量顯示、設(shè)備復(fù)位。控件按鈕可用于控制對(duì)應(yīng)功能的啟停運(yùn)行;參數(shù)界面用于設(shè)置工藝控制參數(shù)、位置參數(shù)以及其它系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定;I/O監(jiān)控界面用于顯示各種開(kāi)關(guān)量的點(diǎn)位狀態(tài)監(jiān)控;歷史報(bào)警界面用于記錄歷史報(bào)警信息。

　　采用V5控制器對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行精確控制，對(duì)觸摸屏的數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，對(duì)參數(shù)設(shè)定信息采用追剪、電子凸輪功能。將凸輪參數(shù)輸入對(duì)應(yīng)寄存器中，自動(dòng)計(jì)算伺服運(yùn)行位置，運(yùn)行速度。觸摸屏顯示當(dāng)前凸輪的主、從軸運(yùn)行位置以及運(yùn)行區(qū)間。

　　通過(guò)區(qū)間比較和設(shè)置凸輪頂桿，可以控制給液蠕動(dòng)泵在凸輪區(qū)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)啟停。通過(guò)讀取當(dāng)前編碼器脈沖數(shù)和檢測(cè)瓶身區(qū)間信號(hào)的方式設(shè)計(jì)罐裝周期和區(qū)間，實(shí)現(xiàn)無(wú)瓶不罐的罐裝及檢測(cè)工藝。

　　4 系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)

　　l 自主研發(fā) 穩(wěn)定高效

　　整套系統(tǒng)解決方案的核心產(chǎn)品，均采用偉創(chuàng)電氣自主研發(fā)的高性能設(shè)備,保證整個(gè)電控系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)更高穩(wěn)定性和兼容性，同時(shí)給客戶提供了更靈活的解決方案和更高效的售后服務(wù)。

　　l 以簡(jiǎn)馭繁 精準(zhǔn)可靠

　　系統(tǒng)給液擺臂軸和給液升降軸都跟隨主軸編碼器反饋脈沖做電子凸輪軌跡運(yùn)動(dòng)，相較于機(jī)械凸輪和定位方式，其運(yùn)動(dòng)方式更為簡(jiǎn)單、精度更高、穩(wěn)定性更強(qiáng)。

　　l 缺失檢測(cè) 降低損耗

　　無(wú)瓶不罐檢測(cè)工藝可有效的實(shí)現(xiàn)空工位區(qū)間料瓶缺失檢測(cè)，控制對(duì)應(yīng)給液泵工區(qū)液體輸送閥門開(kāi)合，極大的降低了物料罐裝的浪費(fèi)和損耗。

　　l 操作簡(jiǎn)單 功能全面

　　采用VI20觸摸屏作為人機(jī)交互界面，界面布局簡(jiǎn)潔，信息功能顯示準(zhǔn)確，并設(shè)置控件互鎖功能，防止現(xiàn)場(chǎng)操作人員誤操作導(dǎo)致人機(jī)損傷。

　　偉創(chuàng)電氣深耕工控自動(dòng)化領(lǐng)域多年，始終堅(jiān)持以科技創(chuàng)新作為核心發(fā)展戰(zhàn)略，堅(jiān)定不移為工業(yè)控制行業(yè)提供安全、可靠、高效的產(chǎn)品和方案，為中國(guó)制造向中國(guó)“智”造的轉(zhuǎn)型升級(jí)貢獻(xiàn)偉創(chuàng)力量。

　　圖3 自動(dòng)液體灌裝機(jī)控制系統(tǒng)核心設(shè)備

　　圖4 自動(dòng)液體灌裝機(jī)控制系統(tǒng)界面