摘要：本文简单的阐述了欧姆龙最新的CP1H PLC和SmartStep Z系列伺服电机在可调式透明膜三维包装机上的应用及对欧姆龙产品的分析。

关键字：三维包装、高速脉冲、伺服控制

　　本文以上海某包装企业的新型LS-300L型气动可调式透明膜三维包装机为背景，讨论欧姆龙PLC、伺服电机、人机界面等自动化产品在该机包装控制系统中的应用。LS-300L型三维包装机主要应用于医药、食品、化妆品、烟草等行业，为包装盒外包装塑料膜。以前此类产品主要使用三菱、富士、三洋等品牌的产品，现因为该行业内的竞争日趋激烈，材料成本压力较大，原控制系统逐渐在控制的便利及性价比方面越来越不能满足客户的需求。欧姆龙CP1H PLC与SmartStep Z系列伺服、NS系列人机界面的经典组合，为客户提出了一套完美的解决方案。

　　LS-300L型气动可调式透明膜三维包装机是机、电、气一体化产品。该机控制系统启动后，由伺服控制送膜，汽缸依次自动完成推包、切膜、吹气、折角、上折、下折、整形热封等物品的包装动作，主要用于各种盒装物品的外包装。包装折叠部分采用热封方式粘结，可以起到良好的密封、装潢、美观、防潮和防干燥作用。另外有一根易拉线与薄膜粘合后包装，方便拆封。
   

一、包装生产过程中对控制系统有以下的工艺要求：

1） 生产效率，在连续正常生产的情况下，当下膜长度在300mm时，每分钟包装25-30个左右；
2） 包装盒的大小差异很大，当包装盒的体积很小时，下膜的长度相应也比较短，如果偏差比较大，折角、上折、下折动作后，进行整形热封时会造成封口处粘合的位置不一致，在测量同一品种的产品时会有差异，影响生产质量，因此对下膜长度精度要求很高；
3） 推包、折角、上折、下折在正常生产过程中应当有相应的保护措施，保证动作与动作之间不会产生冲突，造成机械上的损坏；
4） 推包、折角、上折、下折、整形、下膜、吹气、切膜等动作次序的配合要合理，保证包装质量和效果不受影响；
5） 有完整可靠的报警及安全措施，保证安全生产；
6） 包装速度：20-30盒（条）/分；
7） 包装材料，热封玻璃纸或两面涂层的OPP(BOPP)薄膜。膜厚一般为0.022-0.03mm，使用卷料形式芯子内径76mm,拆封窄带宽度为1.2-3mm；

   

二、系统构成

　　LS-300L型包装机的所有机构全部采用气动组件，全部采用气动控制，在同行业同类型产品中属于中高档机种。该包装机根据包装盒的大小长短，只需通过控制系统的人机界面对包装膜的长宽、伺服电机的速度等进行调整就能够进行包装。系统主要采用了欧姆龙的CP1H-X40DT-D PLC、NS5-SQ00/0B-V2人机界面、R7M-Z40030-S1Z伺服驱动器、R7D-ZP04H伺服电机等一系列产品。

　　CP1H是欧姆龙最新的超高速的一体化紧凑型PLC，它整合了CPM2A和CJ1系列PLC的优点。内置功能，如数字I/O，高速计数、高速脉冲输出、模拟输入和输出提供了极大的灵活性。集成的通信网关功能使CP1H成为第一个符合欧姆龙Smart Platform概念的紧凑型PLC。只需要一个连接，使用CX-ONE软件包，所有通过以太网、DeviceNet或者串行通信连接到CP1H的设备都能被配置、编程和监视。编程电缆只需要标准的USB电缆，使用快捷、方便。

　　NS系列触摸屏是工业级的IT人机界面，具有256色（32768色图像显示）、高亮度、宽视角；多语言支持（16种）、用于梯形图监控和数据传送、存储的CF卡；丰富的宏语言功能；具有Ethernet和Controller Link网络接口，USB打印驱动；增强网络功能-NS可放置在有网络连接的所有地方；系列化的智能控件(SAP)－在NS终端上无需编程实现设置、设定、监控等功能；重量轻、扁平外形设计、前面板IP65防护等级。

　　SmartStep Z系列伺服具有全自动增益调节功能；并且装备了比以前W系列的增益自动调整更加进一步的自动调整功能。结合客户的系统只需要表面的2个旋转开关就能够完成设定！之后，所有的调整，伺服驱动器都能自动地自己完成。作为驱动类机器的伺服，在小型化方面，更加前进了一步。在欧姆龙产品的体积比率上，实现了60%的小型化，对于加工小部件的小型装置的伺服以及原先装置的小型化改造来说，是最适合的。