紙吸管是一種環(huán)保吸管，使用幾個(gè)月后便可降解消失在土壤中，因此隨著人們環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)，紙吸管越來(lái)越多受到市場(chǎng)的重視，紙吸管機(jī)順應(yīng)環(huán)保趨勢(shì)而生。紙吸管機(jī)集上紙、上膠、繞卷成型和在線切割為一體，配備數(shù)控多刀切割系統(tǒng)，由伺服控制系統(tǒng)控制行程，在線即可切割出成品紙吸管。

1設(shè)備介紹

    近幾年食品包裝行業(yè)迅速發(fā)展，在給人們生活帶來(lái)便利的同時(shí)，越來(lái)越多被隨意丟棄的塑料吸管及其類(lèi)似產(chǎn)品開(kāi)始給環(huán)境造成負(fù)擔(dān)，而紙吸管因其可回收性逐步顯現(xiàn)出優(yōu)勢(shì)。紙吸管是一種環(huán)保吸管，使用幾個(gè)月后便可降解消失在土壤中，因此隨著人們環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)，紙吸管越來(lái)越多受到市場(chǎng)的重視，紙吸管機(jī)順應(yīng)環(huán)保趨勢(shì)而生。紙吸管機(jī)集上紙、上膠、繞卷成型和在線切割為一體，配備數(shù)控多刀切割系統(tǒng)，由伺服控制系統(tǒng)控制行程，在線即可切割出成品紙吸管。

圖1設(shè)備外觀

2工藝描述

    紙吸管機(jī)主要有紙張放卷、紙張上膠，紙吸管成型和在線剪切四部分組成，紙張放卷部分主要是3種紙張的放卷,采用被動(dòng)放卷策略,紙張上膠部分主要是對(duì)面紙和襯紙進(jìn)行上膠,以便后道工序進(jìn)行卷繞成型,紙吸管成型部分主要是通過(guò)皮帶和導(dǎo)桿進(jìn)行配合使3種紙張進(jìn)行卷繞成型,在線剪切部分是通過(guò)伺服控制切刀機(jī)構(gòu)進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng),將連續(xù)成型的紙吸管進(jìn)行裁切,控制核心部分是在線剪切部分，要求在40~50米每分鐘的速度下，不停料自動(dòng)剪切，是典型的追剪應(yīng)用工藝。

圖2設(shè)備工藝

圖3紙管成型

圖4追剪機(jī)構(gòu)

3微秒解決方案及配置

    目前市面上主要有兩種解決方案，一是PLC+普通伺服方案，二是運(yùn)動(dòng)控制器+普通伺服方案，第一種方案價(jià)格經(jīng)濟(jì)，但是剪切精度不高，而且柔性不佳。第二種方案精度滿足要求，但是成本略高，安裝接線麻煩且易受到干擾。有鑒于此，微秒公司的運(yùn)控型伺服MSD300系列產(chǎn)品，其內(nèi)置plc和運(yùn)動(dòng)控制器，驅(qū)控一體化的運(yùn)動(dòng)控制解決方案，非常鍥合紙吸管機(jī)這種要求高性?xún)r(jià)比運(yùn)動(dòng)控制要求的設(shè)備。

圖5微秒方案與市面上方案比較

序號(hào)名稱(chēng)型號(hào)數(shù)量

11.5kw伺服電機(jī)，17位編碼器，2000轉(zhuǎn)VMSSM13015C20CAN5201

21.5kw伺服驅(qū)動(dòng)器MSD300-S50A1

3主電路電纜GSD-PSM3M1

4編碼器電纜GSD-EDM3M1

5io板GSD-CN1AB11

6io板轉(zhuǎn)接線GSD-CN1A1M1

表1配置清單

4微秒伺服產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)及特點(diǎn)

4.1驅(qū)控一體方案，動(dòng)態(tài)響應(yīng)好，延遲短，精度高

    微秒公司產(chǎn)品，創(chuàng)造性地集成驅(qū)動(dòng)器與控制器及I/O輸入于一體，驅(qū)動(dòng)器與控制器在同一個(gè)芯片上，減少了中間環(huán)節(jié)與延遲，使得全閉環(huán)反饋周期從2ms縮短至125μs，大大提高設(shè)備精度、效率與可靠性。

圖6微秒驅(qū)控一體方案

4.2驅(qū)動(dòng)器內(nèi)置追剪功能塊

    微秒公司MSD300系列產(chǎn)品已經(jīng)內(nèi)置追剪工藝模塊，無(wú)需自己計(jì)算和建立追剪凸輪曲線，只需要設(shè)置幾個(gè)簡(jiǎn)單的參數(shù)，即可自動(dòng)建立追剪凸輪曲線，外部測(cè)量輪編碼器脈沖直接進(jìn)伺服底層，基于0.5ms的掃描周期，快速響應(yīng)外部脈沖變化，根據(jù)凸輪同步相位快速輸出DO點(diǎn)控制切刀動(dòng)作，不受PLC循環(huán)掃描時(shí)間約束，極大提高了追剪的響應(yīng)性和精度。

圖7微秒追剪功能塊參數(shù)

4.3內(nèi)置主虛軸

    通過(guò)內(nèi)置的虛主軸功能，可仿真測(cè)試追剪功能，無(wú)需上料即可測(cè)試追剪動(dòng)作和性能，大大縮短了現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試時(shí)間和故障排查時(shí)間。

4.4內(nèi)置成熟的工藝模塊

    結(jié)合微秒公司在該類(lèi)設(shè)備中的廣泛應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，我們將設(shè)備工藝模塊集成于驅(qū)動(dòng)器當(dāng)中，做到讓客戶最大化地省時(shí)、省力、省成本。

圖8主畫(huà)面

圖9追剪曲線設(shè)置

5小結(jié)

    微秒公司的產(chǎn)品是非常具有特點(diǎn)的產(chǎn)品，基于驅(qū)控一體化理念設(shè)計(jì)的運(yùn)控型伺服MSD300系列產(chǎn)品，具有響應(yīng)快，集成度高，內(nèi)置功能強(qiáng)大豐富，體積緊湊等有點(diǎn)?？蛻舾鶕?jù)我們的工程師建議下，在縮短50%開(kāi)發(fā)時(shí)間的基礎(chǔ)上，設(shè)備生產(chǎn)效率提升約30%，得到了客戶的好評(píng)，微秒產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)也為客戶所高度認(rèn)同，為更進(jìn)一步擴(kuò)大合作打下了良好基礎(chǔ)。