紙吸管是一種環(huán)保吸管，使用幾個月后便可降解消失在土壤中，因此隨著人們環(huán)保意識的加強，紙吸管越來越多受到市場的重視，紙吸管機順應(yīng)環(huán)保趨勢而生。紙吸管機集上紙、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，在給人們生活帶來便利的同時，越來越多被隨意丟棄的塑料吸管及其類似產(chǎn)品開始給環(huán)境造成負擔(dān)，而紙吸管因其可回收性逐步顯現(xiàn)出優(yōu)勢。紙吸管是一種環(huán)保吸管，使用幾個月后便可降解消失在土壤中，因此隨著人們環(huán)保意識的加強，紙吸管越來越多受到市場的重視，紙吸管機順應(yīng)環(huán)保趨勢而生。紙吸管機集上紙、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,采用被動放卷策略,紙張上膠部分主要是對面紙和襯紙進行上膠,以便后道工序進行卷繞成型,紙吸管成型部分主要是通過皮帶和導(dǎo)桿進行配合使3種紙張進行卷繞成型,在線剪切部分是通過伺服控制切刀機構(gòu)進行往復(fù)運動,將連續(xù)成型的紙吸管進行裁切,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，二是運動控制器+普通伺服方案，第一種方案價格經(jīng)濟，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，微秒公司的運控型伺服MSD300系列產(chǎn)品，其內(nèi)置plc和運動控制器，驅(qū)控一體化的運動控制解決方案，非常鍥合紙吸管機這種要求高性價比運動控制要求的設(shè)備。

圖5微秒方案與市面上方案比較

序號名稱型號數(shù)量

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

21.5kw伺服驅(qū)動器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)勢及特點

4.1驅(qū)控一體方案，動態(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)動器與控制器及I/O輸入于一體，驅(qū)動器與控制器在同一個芯片上，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，無需自己計算和建立追剪凸輪曲線，只需要設(shè)置幾個簡單的參數(shù)，即可自動建立追剪凸輪曲線，外部測量輪編碼器脈沖直接進伺服底層，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點控制切刀動作，不受PLC循環(huán)掃描時間約束，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

    通過內(nèi)置的虛主軸功能，可仿真測試追剪功能，無需上料即可測試追剪動作和性能，大大縮短了現(xiàn)場調(diào)試時間和故障排查時間。

4.4內(nèi)置成熟的工藝模塊

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

圖8主畫面

圖9追剪曲線設(shè)置

5小結(jié)

    微秒公司的產(chǎn)品是非常具有特點的產(chǎn)品，基于驅(qū)控一體化理念設(shè)計的運控型伺服MSD300系列產(chǎn)品，具有響應(yīng)快，集成度高，內(nèi)置功能強大豐富，體積緊湊等有點。客戶根據(jù)我們的工程師建議下，在縮短50%開發(fā)時間的基礎(chǔ)上，設(shè)備生產(chǎn)效率提升約30%，得到了客戶的好評，微秒產(chǎn)品的優(yōu)勢特點也為客戶所高度認同，為更進一步擴大合作打下了良好基礎(chǔ)。