玻璃瓶因其優(yōu)良的密封性與化學(xué)穩(wěn)定性，始終是高端化妝品、飲料、調(diào)味品等產(chǎn)品最可靠的包裝容器。為了滿足日益增長的產(chǎn)能需求與不斷提升的品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，玻璃制瓶設(shè)備正加速邁向更高的水平。高速、高精度、可擴(kuò)展的自動化控制技術(shù)，已成為推動產(chǎn)線升級的關(guān)鍵要素。鳴志MCA6中型運(yùn)動控制器與M5交流伺服系統(tǒng)，憑借優(yōu)異的同步控制性能與開放的通信能力，在IS(行列式)制瓶工藝中實(shí)現(xiàn)成功應(yīng)用，顯著提升設(shè)備運(yùn)行效率與產(chǎn)品一致性，為客戶打造更具競爭力的智能制造解決方案。

　　01.、應(yīng)用背景

　　IS(行列式)制瓶機(jī)的“關(guān)鍵一臂”

　　IS(行列式)制瓶機(jī)是玻璃容器批量生產(chǎn)的核心裝備之一，撥瓶機(jī)作為其關(guān)鍵子系統(tǒng)，承擔(dān)著將成型玻璃瓶精準(zhǔn)移送至傳送帶的任務(wù)。

　　撥瓶動作不僅需要與正吹氣、模具翻轉(zhuǎn)等工藝高度同步，還必須具備應(yīng)對不同類型產(chǎn)品和生產(chǎn)節(jié)拍的柔性調(diào)整能力。在此應(yīng)用中，鳴志MCA6控制器作為撥瓶機(jī)的控制系統(tǒng)，通過高精度電子凸輪同步控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)撥瓶動作的精準(zhǔn)協(xié)同與靈活調(diào)整，確保了設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。

　　02.、工藝流程

　　精準(zhǔn)同步，動態(tài)調(diào)整

　　撥瓶系統(tǒng)共配置10組獨(dú)立撥瓶裝置，每組裝置可選擇性參與作業(yè)，支持分部故障隔離，避免整機(jī)停線。每組撥瓶動作啟動的時機(jī)由控制系統(tǒng)計算生成，并以統(tǒng)一的時間基準(zhǔn)進(jìn)行電子凸輪同步控制。凸輪曲線具備動態(tài)調(diào)節(jié)能力，可根據(jù)瓶型、節(jié)拍需求靈活設(shè)定撥瓶機(jī)構(gòu)的伸縮時序及停留時間。

　　控制系統(tǒng)通過主軸速度自動調(diào)節(jié)和多軸同步控制機(jī)制，確保10組撥瓶裝置在同一時鐘下高效協(xié)同運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)工藝穩(wěn)定性、柔性化與智能化的完美結(jié)合。

　　03.、鳴志方案

　　一站式解決方案，高效可靠

　　方案中使用三階貝塞爾曲線生成電子凸輪運(yùn)動曲線，通過De Casteljau算法實(shí)時分割貝塞爾曲線，得到基本凸輪曲線關(guān)鍵點(diǎn)的參數(shù)(主軸和從軸的位置)。

　　確定曲線輪廓：

　　B(t)=(1?t)3P0+3t(1?t)2P1+3t2(1?t)P2+t3P3(t∈[0,1])

　　其中P0、P1、P2、P3為控制點(diǎn)，通過調(diào)整控制點(diǎn)坐標(biāo)可精確匹配撥瓶機(jī)構(gòu)運(yùn)動路徑。

　　確定曲線關(guān)鍵點(diǎn)位置：

　　P3 = P0 + (P2 – P1)*β/k

　　其中P0、P1、P2、P3分別代表第一，二，三，四個關(guān)鍵點(diǎn)主軸位置，β代表系數(shù)，k代表這個關(guān)鍵點(diǎn)的速度比。

　　撥瓶機(jī)構(gòu)位置曲線圖

　　此應(yīng)用采用鳴志全套自動化控制產(chǎn)品，構(gòu)建了高效可靠的撥瓶控制系統(tǒng)：

　　上位機(jī)：ATP5100觸摸屏

　　控制器：MCA6中型運(yùn)動控制器

　　執(zhí)行機(jī)構(gòu)：M54S系列交流伺服系統(tǒng)

　　方案拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖

　　通過應(yīng)用鳴志MCA6中型運(yùn)動控制器與M54S伺服系統(tǒng)，客戶在撥瓶工藝中實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵技術(shù)突破?？刂葡到y(tǒng)支持±0.1°的高精度定位與±50μs的同步響應(yīng)，有效提升撥瓶工位的一致性與穩(wěn)定性，生產(chǎn)效率提升15%以上。

　　1、全系列產(chǎn)品一站式集成

　　2、微型結(jié)構(gòu)，節(jié)省空間

　　3、EtherCAT總線控制，一網(wǎng)到底

　　4、快速接線，易于維護(hù)

　　5、伺服參數(shù)一鍵導(dǎo)入

　　6、多種通信接口，調(diào)試高效

　　網(wǎng)絡(luò)接口豐富：本體集成3個獨(dú)立以太網(wǎng)口和1路RS485口，通過左側(cè)擴(kuò)展可實(shí)現(xiàn)多種通信

　　All In One平臺：McEngine Pro 軟件中實(shí)現(xiàn)伺服參數(shù)的調(diào)試和導(dǎo)入，調(diào)試方便快捷

　　安裝維護(hù)便捷：可插拔式接線端子及垂直安裝的方式使施工和維護(hù)便捷高效

　　控制算法：超級模型追蹤算法

　　功能：高級自動整定，外部擾動補(bǔ)償，多種振動抑制，內(nèi)置軟PLC-Q編程、龍門同步、全閉環(huán)、飛拍等

　　全面的認(rèn)證：UL, STO(SIL3, Ple), CE, SEMI F47符合國際標(biāo)準(zhǔn)，為設(shè)備出口保駕護(hù)航