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跟标技术应用就在我们的生活中
作者：全昌大
一、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。 二、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。
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。
三、如何跟标？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。
四、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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 五、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： 六、工艺库： ² 多段位置 ² 中断定长 ² 凸轮 ² 齿轮 ² 追剪 ² 旋切 ² 飞剪 ² 探针 ² 位置叠加 ² 相位偏移 ² 获取从轴位置 ² 获取主轴位置
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