丹佛斯同步卡在灌裝封口組合機(jī)的位置同步應(yīng)用
一、 概述
灌裝封口組合機(jī)使用傳統(tǒng)的機(jī)械同步控制，其精度和可調(diào)性比較差，設(shè)備往往使用了多年之后就會出現(xiàn)機(jī)械誤差問題，調(diào)整和維修起來比較耗時費(fèi)神；而伺服系統(tǒng)復(fù)雜且成本較高，只限于小功率使用，基本上 OEM 廠家無法接受。
配備 MCO305 的 FC302 提供了高度精確和動態(tài)的運(yùn)動控制功能、同步（電子軸）、定位以及 CAM 控制。
丹佛斯 FC302+MCO305 為灌裝封口組合機(jī)提供了易于安裝和調(diào)試的電氣同步解決方案，以下作詳細(xì)說明。
二、灌裝封口組合機(jī)簡介
1 、特點(diǎn)
該設(shè)備是目前國內(nèi)生產(chǎn)能力最高、智能化控制程度最先進(jìn)的灌裝封口組合設(shè)備（如圖 1）；廣泛應(yīng)用于金屬罐包裝的果蔬汁、涼茶等飲料產(chǎn)品的自動化高速包裝，集灌裝、封罐于一體。主要有如下幾方面特征：
I、本設(shè)備為組合機(jī)型，使用西門子 PLC 智能化控制，可實(shí)現(xiàn)金屬罐裝飲料產(chǎn)品的灌裝和封罐連續(xù)運(yùn)作。設(shè)備配置 60 個灌裝閥和 8 個封罐頭，灌裝、封罐采用同一動力源，確保各工序動作同步、高速、穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的高效化和節(jié)能化。
II、創(chuàng)新快裝型開閥下料灌裝閥，自動完成罐與閥的密封，簡化了整機(jī)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)無罐不灌裝，無罐不下蓋。灌裝精度更準(zhǔn)確(±1mm)；衛(wèi)生程度高，清洗更方便；設(shè)備適用于熱灌裝和常溫灌裝。
III、封罐裝置調(diào)整機(jī)構(gòu)的研發(fā)，徹底克服了傳統(tǒng)封罐機(jī)在針對不同罐型時，需要更換大量零件甚至整套裝置的缺陷，可有效實(shí)現(xiàn)對封罐裝置的安裝高度或徑向距離的靈活調(diào)節(jié)，適用范圍更廣。
IIIV、針對高速封罐作業(yè)而開發(fā)了新型分蓋機(jī)構(gòu)，適用于不同直徑的罐蓋分蓋。分蓋執(zhí)行組件具有一定的傾斜角度，使分蓋器與罐蓋邊沿形成面接觸，有效實(shí)現(xiàn)高速落蓋、分蓋，過程平穩(wěn)可靠，徹底避免傳統(tǒng)機(jī)構(gòu)在落蓋速度過快時易造成翻蓋或跳蓋的現(xiàn)象。使封口合格率達(dá)到和超越國際標(biāo)準(zhǔn)。
V、智能化自動供油潤滑系統(tǒng)，可根據(jù)生產(chǎn)需要調(diào)節(jié)各潤滑點(diǎn)供油時間和供油量，實(shí)現(xiàn)油路故障自動報警顯示裝置，確保設(shè)備高速運(yùn)行安全。
VI、生產(chǎn)能力：600 罐／分；灌裝精度：±1(以 250ml 灌裝量為例)；灌裝量：200～500ml 可調(diào)。
2 、設(shè)備參數(shù)
I、灌裝頭數(shù)：60 個；
II、封罐頭數(shù)：8 個；
III、設(shè)備產(chǎn)能：36000 罐/小時（250ml）；
IV、主機(jī)功率（灌裝）：5.5KW；
V、從機(jī)功率（封罐）：7.5KW；
3、 、 技術(shù)要求
I、主機(jī)（灌裝）和從機(jī)（封罐）在第一次啟動時，工位自動對齊；
II、在運(yùn)行過程中，主從機(jī)工位始終保持位置同步，同步精度要求高，控制在±1mm 之內(nèi)；
III、運(yùn)行過程中不能有累積誤差；
IV、系統(tǒng)穩(wěn)定性要求高；
三、丹佛斯 運(yùn)動控制器功能簡介
1 、系統(tǒng)硬件配置（如圖 2） ） ：
I、FC300 系列變頻器（FC301、FC311、FC302、312），第一選擇為 FC302，控制效果最佳；
II、MCO305 可編程運(yùn)動控制卡（或帶出廠固化程序的 MCO350 同步控制器、MCO351 定位控制器）；
III、電機(jī)/齒輪電動機(jī)；
IV、反饋編碼器；
注：當(dāng)在閉環(huán)磁通矢量模式下使用 FC300 時，編碼器必須安裝在電動機(jī)主軸上，而在非閉環(huán)磁通矢量模式下使用 FC300 時，反饋編碼器可安裝在任一傳動機(jī)構(gòu)；
V、主編碼器（僅用于同步，定位模式下無主編碼器）；此外，根據(jù)設(shè)備要求可能需要增加以下用于動態(tài)制動的制動電阻器和機(jī)械制動裝置。
圖 2：FC300+MCO350 硬件配置
2 、主要運(yùn)動控制功能：
I、相對定位（POSR）、絕對定位(POSA)和接觸探針定位（ON INT XXX+POSR），且?guī)w位（HOME）、軟件和硬件雙重極限位置保護(hù)等功能；
II、速度(SYNCV)、位置（SYNCP）和帶標(biāo)記修正的位置（SYNCM）同步，且擁有同步多個從站的虛擬主站、聯(lián)31機(jī)調(diào)整傳動比和調(diào)整位置偏移等功能；
III、CAM 控制；
四、MCO305 的位置同步
功能MCO305 的基本原理是通過光電編碼器反饋電機(jī)實(shí)際的速度與位置（從機(jī)），與給定的速度或位置信號（主機(jī)）進(jìn)行比較，再通過內(nèi)部計算，直接對電機(jī)（從機(jī)）的速度進(jìn)行控制。由于引進(jìn)了光電編碼器脈沖反饋信號，MCO305 不僅能夠速度同步控制，而且還能通過脈沖計數(shù)對電機(jī)旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行控制，以達(dá)到角度同步(位置同步)的目的，并且具有自動標(biāo)記修正（可選擇編碼器 Z 信號或外部傳感器作為標(biāo)記信號）、速比可調(diào)、位置偏移及多臺電機(jī)之間的同步等功能。
五、灌裝封口組合機(jī)同步控制過程
1、灌裝機(jī)作為主機(jī)，封口機(jī)作為從機(jī)（如圖 3），灌裝機(jī)各工位和封口機(jī)各工位在第一次啟動時自動對齊，通過主機(jī)和從機(jī)各自配置的 MCO305 執(zhí)行找原點(diǎn)操作來實(shí)現(xiàn)自動對齊（如圖 4），這種方式會比 PLC 找原點(diǎn)的精度更高；
2、在運(yùn)行過程中始終保持工位一一對應(yīng)，實(shí)現(xiàn)灌裝機(jī)和封口機(jī)位置同步，保證灌裝與封口環(huán)節(jié)的平滑交接，不影響罐內(nèi)液體容量偏差和保證罐體外形完好無損（如圖 5）；
3、丹佛斯電氣同步系統(tǒng)圖
六、結(jié)束語
經(jīng)現(xiàn)場調(diào)試，丹佛斯 FC302+MCO305 可以很好的保證灌裝與封罐環(huán)節(jié)在啟動、運(yùn)行、停止過程中的位置同步效果，滿足設(shè)備動態(tài)響應(yīng)和精度要求，丹佛斯電氣同步方案和易于掌握的調(diào)試過程，解決了用戶復(fù)雜的機(jī)械設(shè)計、安裝與維護(hù)等問題。
丹佛斯運(yùn)動控制卡豐富的定位、同步、電子凸輪功能，可應(yīng)用于多重場合，例如食品飲料設(shè)備、紡織機(jī)械、包裝機(jī)械、物流設(shè)備。
