【摘要】本文主要介紹了臺達20PM在制袋機設備上面的應用，主要應用的功能是20PM的電子凸輪和飛剪方面的應用。另外，本文還介紹了調試過程中遇到的問題及解決過程。
【Abstract】This article mainly introduces the application of Delta 20PM in automatic continuous band sealer, which is mainly applied to the 20PM electronic CAM and aeroplane. Another important point introduced in this article is that during the commissioning process have we encountered problems and how to solve them.
【關鍵詞】20PM；電子凸輪；飛剪；誤差
現在很多大學都設有機械包裝系，系內老師也逐漸開始從純理論方向轉向實踐。另外，在華北地區的包裝機上，20PM應用非常少。所以在設備調試過程中所發生的問題及解決方法的相關認識也很少，此次雖然為老設備改造，但是對于我們積累經驗很有作用。該設備正式運行以后所生產的產品與麥當勞、肯德基等快餐的食品袋類似。
1 調試過程
1.1設備情況
該設備為在原來的基礎上修改成20PM凸輪控制的方式。
1.2應用產品的情況
采用深圳某公司生產的4kW伺服，該產品可以以變頻器的方式運行，也可以以伺服的方式運行，驅動器可以接不通品牌的伺服電機，價格為人民幣10000多元。
1.3調試時間
設備調試大概持續了一個多月的時間。歸結原因，整體來說是由于我們對包裝工藝缺乏認識。下面將原因細分起來分析說明，每種包裝設備肯定存在不同程度的差異，僅以我們調試的設備為例供大家參考。
1.4具體調試過程
（1）伺服方面：整體來說，我們對這個品牌的伺服的調試不是很熟悉，參照從網上下載的數據我們也只能將伺服運轉起來。至于增益、慣量等方面的參數如何調整到最佳，我們做了很多嘗試但是效果不好。另外一個很奇怪的現象是經常出現斷電以后伺服不能再次運行的現象。經過幾次人工轉動以后，突然能夠運行起來，并且出現動作混亂的問題，重新回原點以后即可正常。正常的狀態下對整個調試基本不存在影響，把這條列出來，意在說明如果出現伺服不勵磁的情況有可能會出現對人體的傷害。我們已建議將來在生產新設備使用臺達的伺服，有利于整體調試。
（2）軔體方面：在2009年的25周～35周之前，20PM的軔體是不能夠實現高速捕捉功能的，而且不能燒錄軔體。在2010年初的時候，經過修改實現了高速捕捉功能。
（3）誤差來源：我們對類似于包裝機械的誤差來源的認識有限，導致我們一直在尋找誤差的來源，經過很長一段時間的分析與查找，我們基本確定了五個原因。
2 誤差分析
2.1 色差誤差
色差傳感器靈敏度直接影響數據捕捉的準確度，本次調試的傳感器是通過類似電位器的旋鈕來實現其功能的，那么機械振動和光線的強弱都會直接影響傳感器的精度。這種產品的價格為人民幣800多元，更好一些的色差傳感器的價格都會在人民幣2000元～5000元不等，有的甚至更高。我們也咨詢了其他客戶使用的色差傳感器，傳感器的類型和調整方式也有很多種，這種傳感器的調試需要具體情況具體分析。
2.2編碼器誤差
主動軸側的編碼器的安裝和線數都會影響精度。安裝時是否同心、是否為線驅動方式，這些因素直接影響整個系統。
2.3主軸直徑測量誤差
主動軸的直徑是否一致，如果直徑不一致，那么在整個程序調試的時候會出現很多麻煩。所以必須選擇一個合適的輪徑填寫在凸輪曲線參數里面，建議這些數據均采用浮點數進行計算，本次我們采用了一個整數。另外一個因素是輥徑的材料，比如橡膠、鋼材等，這些都需要在測量過程中注意。如果存在很多個滾輪，建議每一個都測量一次，以避免因大小不一影響計算結果。
2.4機械誤差
機械滑差，這個誤差必須嚴格仔細觀察與分析。開始我們一直懷疑但是并沒有發現，在最后幾天的調試里面，我們在每個細節的地方重新觀察才發現有機械誤差。另外一個方面就是用什么方法去補償的問題了。
2.5積累誤差
我們通過長時間的討論和咨詢，認為積累誤差來自機械的拉動，比如，每次切斷一個袋長以后，由于機械慣性的原因使紙張向前有動作，時間長了就會出現積累誤差，那么采用的解決方法是：通過采集數據，與設定的袋長進行比較，按照一定的量進行補償。這種方式必須每隔切斷一定的數量以后進行補償，否則將造成色標出現參差不齊的現象。
下面為了判定色差傳感器的精度，我們做一個試驗，如圖1所示。判定色差傳感器精度試驗的目的是判定傳感器每一圈捕捉色標沿是否存在時間上面的誤差，為了避免浪費紙張，我們自己利用鐵絲制作了一個支架安裝色差傳感器，在圖中的輪子上面包了一層紙，并且在某一個位置涂了黑色作為信號來源。
圖1 判定色差傳感器的精度試驗
主動軸示意圖如圖2所示。通過實際測量滾輪直徑為81mm。因為該滾輪為橡膠的，不過其中有一個為金屬的滾軸，所以為了避免因季節等因素導致的直徑變化，我們選擇了金屬直徑。
圖2 主動軸示意圖
變頻器為臺達m系列3.7kW產品，作為牽引軸使用。圖3所示為驅動變頻器。
圖3 臺達驅動變頻器
圖4、圖5、圖6是觸摸屏畫面，圖7為PLC內的部分程序示意圖。
圖4 觸摸屏畫面1
圖5 觸摸屏畫面2
圖6 觸摸屏畫面3
圖7 PLC內的部分程序示意圖
3 結語
目前，中達電通在包裝行業、包裝設備上積累了豐富的應用經驗。通過此設備的改造成功，更可感受臺達自動化在包裝行業、設備方面實力。實際上，20PM在電子凸輪方面的應用還很豐富，可靈活、高速、精確的實現高速定位、雙軸線性及圓弧差補、電子凸輪、飛剪、追剪等控制功能。
