A2 凸輪範例:定長送膜(1)-基本操作

定長送膜(或送紙)常用於 橫切機/糖果扭結包裝機,是 電子凸輪 的典型應用,工藝簡而言之 就是:主軸在某一角度範圍時(切刀張開)送膜走一段長度,其餘角度範圍時(切刀閉合)送膜停止,由於伺服會頻繁的 啟動與停止,適合採用 三角形凸輪曲線,有 標記對位 的需求.本文提供台達 A2-M 伺服的 “定長送膜” 範例檔案,包括 凸輪表 與 參數檔(含 PR 程序),讀者可依照本文的說明,迅速將範例執行起來,藉以理解此應用的工作原理與使用方法!動作效果 可參考 => 定長送膜 影片,系統架構圖如下:


安全須知:

為了避免 在方案不熟悉時操作造成危險,強烈建議:使用本範例時,伺服馬達  先不要連接 機械(可將連軸器拆除),等充分理解範例內容,並已根據自己的 機械配置 修改過相關參數後,再將伺服連上機械,以策安全!

範例 使用流程說明:

  1. 下載 專案檔(A2_ECAM_Feed2Length.zip),並解壓縮.載點:Dropbox百度云
  2. 利用 ASD-Soft 將 凸輪表(xxx.ECD)下載至 A2,並執行燒錄,避免斷電後資料消失!
  3. 利用 ASD-Soft 將 參數檔(xxx.PAR)下載至 A2,再 重新上電 即可!

本範例主軸 是 切刀軸 的編碼器,從軸為 伺服控制的 送紙輥,也就是本範例的 控制對象,為了方便演練,凸輪主軸 預設為 時間軸 [註 1],表示不必連接主軸 編碼器,一旦凸輪嚙合後 伺服便會開始運轉,凸輪行程預設為 伺服轉 1圈,初次演練時,再次提醒:務必將 伺服馬達 與 機構 分離

定長送紙 DIO 功能定義:

範例的 DI 與 DO 定義如下圖所示,為了安全考量,DI8 預設為 緊急停止(B 接點),若確認伺服未連結到機構,可將之解除,方法可參考:A2 伺服快速入門-Q1

定長送紙 DIO 設定說明

當 A2 伺服 Servo ON 之後,收到 DI 3 命令 凸輪便啟動,再收到 DI 6 信號 凸輪就嚙合,伺服開始送紙動作,如此周而復始,DI 的功能說明如下:

  1. DI 1 伺服 ON:將 DI 1 ON 可使 伺服 ON!
  2. DI 2 異常清除:可清除 伺服的警報。
  3. DI 3 啟動/停止:DI 3 Off => ON 觸發 PR#51,執行凸輪啟動的程序,須等待 嚙合條件 DI 6 ON 才會嚙合。ON => Off 觸發 PR#55 強制脫離凸輪,銜接 PR#56 零速度命令,可設定停止的減速時間!
  4. DI 4 防空包 觸發:DI 4 Off => ON 觸發 PR#60,可讓凸輪略過一周的命令,說明可參考:巨集 #10-防止空包
  5. DI 5 標記對位:連接 偵測標記的 感測器,本範例預設有開啟 P2-76 凸輪對位功能,對位目標由 P2-75 設定。
  6. DI 6 CAM_ON:此為本範例預設的 凸輪嚙合條件,連接到 偵測主軸角度的 感測器。
  7. DI 7 同步軸信號:本範例的預留功能,預設未使用!若要使用同步軸,可將連接 DI 6 的信號改連到 DI 7,並把 控制凸輪啟動之 PR#33 寫入 P5-88 的資料 改成 0xC251 即可
  8. DI 8 緊急停止:預設為 B 接點,導通時正常 ,斷開時 Servo OFF 且報 AL.013!

定長送紙 示波器說明

上圖為本範例內附的 示波器檔案(.scp),使用者可用 ASDA-Soft 軟體的示波器視窗開啟它,以節省設定 CH1 ~ 4 的時間.演練專案時,依序將 DI 1 => DI 3 => DI 6 ON,伺服就開始運轉,應可看到上圖的波型:

  • CH2 主軸角度:由於脫離條件 P5-88.U=C,數值由 0 ~(P5-89-1) 代表凸輪嚙合一周,然後歸零,再繼續下一周期.
  • CH1 馬達速度:採用 三角形曲線,因此圖中速度為三角形,其中速度為零的區域 是 凸輪曲線建造的 停止區!
  • CH3 DI 信號
    • 圖中 A 點 DI 5 標記對位信號 ON,CH 4  立即改變,顯示當次的 對位誤差 [註 2]CH 1 馬達速度 有一個突然變化 是 PR#10 的定位修正 與 凸輪命令 疊合 所導致的正常現象!(加減速由該 PR 設定)
    • 圖中 B 點 DI 5 再次 ON,因當次 對位誤差為 0,所以 PR 修正量也是 0,CH 1 馬達速度 就沒有突變,表示對位已經準確,此瞬間 CH2 主軸角度 會很接近 P2-75 設定的目標值!
    • 圖中 C 點 DI 3 OFF 觸發 PR #55 讓凸輪脫離 並由 PR#56 減速停止!
  • CH4 對位誤差:每次 DI 5 對位信號 Off => ON 時,觸發 凸輪對位修正,CH 4 顯示對位誤差率![註 2]

由於主軸為時間軸,主軸一周脈波 P5-84 = P5-89 預設為 3000 表示 3 秒鐘 [註 1] 凸輪運轉一周期!藉由 本範例的演練,希望有助於讀者理解 定長送膜 的工作原理,然而,每個機台都有規格差異,因此範例需要調整一些參數,才能夠符合實際的狀況,請參考:A2 範例:定長送膜-(2)參數設定

參考資料:ASDA-Soft 凸輪造表 =>三角形凸輪(標記)對位,.


[註 1] 本範例 凸輪由 PR#33 設定 P5-88 =0xC141,表示 主軸 為時間軸.P5-83 = 1,P5-84 = P5-89 = 3000,P5-92 = 0 表示 3 秒 凸輪運轉一周,周而復始!其中 伺服 運動與停止的 角度範圍 由凸輪曲線控制!

[註 2] CH4 對位誤差 顯示 監視變數 V085,單位是 千分之一凸輪周期.


 


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