Kinco步科全自動糊盒機 | CANopen總線解決方案

全自動糊盒機機器構造如下圖所示，按段分可以分為：出紙部—預折部—折返部—勾底部—本折部—壓著部—輸送部。每一段都有兩到四塊金屬板，每塊板下方有金屬壓輪，通過控制各板的位置，使壓輪在特定位置處壓住紙盒，從而使紙盒在特定位置處折起來并粘合，最后在接紙部送出。

1、可以根據不同盒型，自動決定各板的目標位置。

2、對于未定義過的盒型，也即用戶自定義的盒型，要使機器可以自學習，當機器學習過這種盒型，自動記憶該盒型的相關參數，使得用戶再次加工該盒型不必輸入任何參數。

3、所有盒型參數可以在運行過程中微調，微調后自動存儲經過微調后的參數。

4、對用戶輸入的盒型參數可以做合法性檢查，當用戶輸入的參數不合法時，可以給出提示。

5、用戶調整了傳感器位置，系統參數應該可以重新校準。

6、運行過程中，設備發生故障，應該可以指明報警發生在設備的哪個部分哪個點。

1、根據電眼檢測到的出紙頻率，自動進行輸送速度調節。如下圖，由于出紙動作依靠皮帶摩擦力實現，因此每張紙盒之間的距離是不均勻的，有時會有很長的距離；如果輸送部以固定的速度運行，當距離較長時，就會出現較大的空檔，不利于紙盒的壓緊和后續的包裝環節。

2、在高速運行時，進行準確的噴水踢紙輸出。如下圖，每生產若干個紙盒時，踢紙氣缸（或噴水頭）要輸出一次，在當前紙盒上做一個記號，以便于后續的點數工作。之前這個功能是靠電眼有信號后延時輸出來實現的，但由于紙盒來料速度不同，因此這種方法誤差較大，不能滿足客戶需求。

3、盒型參數的自動存儲與記憶，使用戶不必每次都需要輸入盒型參數，當用戶再次加工此前加工的盒型，用戶只需調出對應的盒型參數即可。此外，系統會自動記憶上一次自動計算的結果，不必每一次定位前都要進行盒型參數的推導和計算。

1、實時修改電子齒輪比以適應不同間距的紙盒來料。如下圖，為了保證紙盒經過Master_L0距離后，輸送部轉速與前一段一致，因此可知主軸移動Master_L0距離的同時，從軸應移動Cam_L0的距離，因此此時電子齒輪比為Cam_L0/Master_L0；后續的紙張在前一張運動的同時也在向前運動，因此后續的電子齒輪比為Cam_L0/Remain_L0；當長時間沒有紙盒經過電眼時，電子齒輪比為0，從軸停止運動。

2、利用驅動器輸出控制噴水踢紙。如下圖，我們通過設定位置決定踢紙位置，遠比設定時間精確；同時考慮到氣動元件動作需要一定時間，因此添加OUT1_Time參數設定驅動器輸出時間，即T3，保證氣缸彈出；另外，由于系統本身存在延時，因此添加OUT1_pre_time設定延遲時間，即T2。

3、

與傳統的常用做法不同的是，我們并沒有把盒型數據存儲在HMI的配方數據區，而是采用PLC的掉電保持區存儲盒型數據。結合我們PLC軟件的優勢，在CoDeSys中我們可以使用多維數組和高級的數據結構，通過使用一個三維數組來存儲一組盒型配方，如下所示：

BOXRecord[Type][SubType][BoxParam]

盒型記錄   類型   子類型   盒子參數

這里，BoxParam是一個盒型參數的結構體，這個結構體包含了特定盒型的相關參數。通過這種方式，可以非常方便的管理盒型參數，也方便查找數據記錄。

我們采用F1作為CANOpen主站，控制給紙、主機、壓著變頻器，接紙部分是整個系統的難點之一，我們采用內部可編程的ED系列伺服，將電子凸輪功能編寫進伺服底層，而其他25個軸的自動定位，我們通過F1控制。系統的整體方案框架如下圖所示：

1、系統采用CANOpen總線，減少了系統接線，節省了硬件成本。

2、相比脈沖方案，總線方案可以避開脈沖受干擾的問題。

3、使用遵循IEC6113-3標準的CoDeSys編程，支持多維數組，支持自定義數據類型，相比傳統的只支持梯形圖和功能塊圖編程的PLC編程體系自由度更大，更受PLC程序員歡迎。

4、系統擴展方便，易于后期升級和維護。

5、自動計算各軸位置，自動存儲并記憶歷史數據極大的降低了用戶操作設備的難度，增強了設備的易用性。

6、接紙部分的電子凸輪功能是系統的一個亮點，我們把電子凸輪功能做進了伺服底層，簡化了PLC程序。

7、提高了機器的生產效率。