歐姆龍NJ控制器在香水瓶絲網(wǎng)印刷機(jī)的應(yīng)用
摘要：本文介紹了歐姆龍NJ控制器在香水瓶絲網(wǎng)印刷機(jī)上的應(yīng)用，經(jīng)實(shí)際測(cè)試，橢圓運(yùn)動(dòng)效果滿足客戶要求，三角弧面工件及帶倒角矩形工件印刷效果客戶基本滿意。
關(guān)鍵詞：歐姆龍 NJ控制器 絲網(wǎng)印刷機(jī)
1 引言
香水瓶絲網(wǎng)印刷機(jī)（見(jiàn)圖1）主要是對(duì)香水瓶、日用品等不規(guī)則產(chǎn)品表面進(jìn)行印刷，多為圓形、橢圓形、三角形、方形等多樣化外形。目前所用的印刷機(jī)多為機(jī)械凸輪機(jī)構(gòu)，隨著科技的發(fā)展，機(jī)械凸輪的印刷效率、精度已經(jīng)難以滿足市場(chǎng)需求，為了提升印刷機(jī)的性能，歐姆龍開(kāi)發(fā)出一套以O(shè)MRON NJ為核心的電氣系統(tǒng)來(lái)滿足市場(chǎng)。
圖1 香水瓶絲網(wǎng)印刷機(jī)實(shí)物
2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及控制難點(diǎn)
香水瓶絲網(wǎng)印刷機(jī)的絲網(wǎng)印刷部分由六軸組成：旋轉(zhuǎn)軸、浮動(dòng)軸、網(wǎng)板軸、刮膠軸、送料軸、接駁軸，如圖2所示。工件在皮帶上由送料軸（M6）帶動(dòng)，接駁軸（M5）將未印刷、印刷完的工件分別夾取到印刷位置、下料位置。旋轉(zhuǎn)軸、浮動(dòng)軸、網(wǎng)板軸、刮膠軸四軸做電子凸輪運(yùn)動(dòng)，完成絲網(wǎng)印刷。
圖2 香水瓶絲網(wǎng)印刷機(jī)結(jié)構(gòu)圖
由于客戶印刷產(chǎn)品種類、外形多樣化，如圓形、橢圓形、三角形、方形等等，為了實(shí)現(xiàn)不同形狀工件的360度印刷，需要對(duì)各種外形的工件做公式推導(dǎo)，計(jì)算出印刷軸之間的位置關(guān)系再做凸輪運(yùn)動(dòng)，達(dá)到客戶要求的印刷效果，因此，確定印刷過(guò)程中各伺服軸之間的關(guān)系就成了系統(tǒng)的難點(diǎn)。
以橢圓印刷為例（見(jiàn)圖3），在對(duì)工件表面進(jìn)行印刷時(shí)，為保證印刷質(zhì)量，刮刀需要垂直印刷表面。工件旋轉(zhuǎn)，橢圓中心隨著移動(dòng)，刮刀需要跟隨中心做水平移動(dòng)，浮動(dòng)軸同時(shí)運(yùn)動(dòng)使印刷距離適當(dāng)。為實(shí)現(xiàn)橢圓表面印刷，圖例一橢圓中心在藍(lán)線位置，刮刀在中心位置。旋轉(zhuǎn)運(yùn)行到圖例二時(shí)，中心下降到橙色線位置，刮刀向右運(yùn)行。
圖3 橢圓形印刷（圖中綠色為刮刀、紅色為橢圓工件）
在本系統(tǒng)中，由于不是所有的自動(dòng)化產(chǎn)品都是歐姆龍的，因此與第三方設(shè)備的通信問(wèn)題，也是需要解決的難點(diǎn)之一。客戶要求在觸摸屏中設(shè)置簡(jiǎn)單參數(shù)即可更換產(chǎn)品進(jìn)行印刷。客戶使用的是威綸帶以太網(wǎng)口的觸摸屏，NJ與觸摸屏都需要做相應(yīng)設(shè)置。參數(shù)設(shè)置圖見(jiàn)圖4。
圖4 NJ與觸摸屏參數(shù)設(shè)置
3 系統(tǒng)硬件解決方案
3.1系統(tǒng)硬件配置（見(jiàn)表1）
表1 系統(tǒng)硬件配置
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設(shè)備名稱 |
設(shè)備型號(hào) |
數(shù)量 |
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1 |
NJ電源模塊 |
NJ-PA3001 |
1 |
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2 |
NJ四軸控制器 |
NJ301-1200 |
1 |
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3 |
750W伺服驅(qū)動(dòng)器 |
R88D-KN08H-ECT |
1 |
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4 |
400W伺服驅(qū)動(dòng)器 |
R88D-KN04H-ECT |
3 |
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5 |
750W伺服電機(jī) |
R88M-K75030H-Z |
1 |
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6 |
400W伺服電機(jī) |
R88M-K40030H-Z |
3 |
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7 |
PLC控制器 |
CP1H-XA40DT-D |
1 |
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8 |
以太網(wǎng)通信板 |
CP1W-CIF41 |
1 |
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9 |
RS485通信板 |
CP1W-CIF11 |
1 |
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10 |
絕對(duì)值編碼器 |
E6C3-AG5C |
1 |
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11 |
400-750W動(dòng)力電纜 |
R88A-CRKA005SR-E |
4 |
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12 |
400-750W編碼器電纜 |
R88A-CRKA005CR-E |
4 |
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13 |
伺服控制電纜 |
XW2Z-200J-B34 |
4 |
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14 |
伺服接線端子臺(tái) |
XW2B-20G5 |
4 |
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15 |
ECAT電纜 |
5米 |
4 |
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16 |
1.5KW伺服——三菱/安川 |
客戶指定（價(jià)格原因） |
1 |
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17 |
750W變頻器——松下 |
客戶指定（價(jià)格原因） |
1 |
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18 |
觸摸屏——威綸 |
客戶指定（價(jià)格原因） |
