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【摘要】本文主要介紹紙護角的分類和設備生產工藝，及使用臺達20PM的DTO指令自動生成和動態修改飛剪電子凸輪數據，完成紙護角的沖口、裁切的過程。

紙護角由多層紗管紙和牛卡紙經護角機定型壓制而成，能對包裝件的邊角進行保護，并增加其堆碼強度，還可用于低成本的“無容器包裝”，因而是一種被廣泛采用的包裝材料。

按橫截面形狀，紙護角可分為U型、L型(或V型)等。在紙護角的規定位置上沖出槽口，便可對紙護角作90度折彎或環繞。

圖1 護角產品

1 設備概述和工作原理

1.1設備概述

紙護角一體機，就是能將紙護角的沖口、裁切在一臺機上連續完成的設備。按功能劃分，該設備可分成掛紙、涂膠、包邊、成型、沖口、裁切五個區段。 

圖2 紙護角一體機的沖口和裁切段

由于沖口軸、裁切軸在機械設計上，采用了曲柄滑塊機構，伺服電機旋轉一周，沖口或裁切臺就完成一次追速、同步、裁切、返回的過程，因此控制器必須具有以來料脈沖作主軸，規劃兩個飛剪電子凸輪來完成紙護角的沖口、裁切動作，且能動態更新凸輪數據的功能。

1.2裁切、沖口過程分析

客戶要求成品以槽口為界，可分1～5段。只有1段時，相當于關閉沖口功能，只有裁切軸作定長裁切;5段時，成品可以拼成如圖3示的一個方形框架，其接口處連接后，便可直接用于箱體包裝。

圖3 紙護角一體機成品

下面以生產兩段產品為例，來分析其裁切、沖口的過程。

當b<a時，設置好初始飛剪電子凸輪數據后，讓兩軸飛剪電子凸輪嚙合，然后開啟主軸：沖口軸和裁切軸會首先動作一次(這次飛剪動作的主軸長度并未到達，而是由于啟動凸輪嚙合產生的。后續的動作才是按所設的主軸長度執行飛剪功能)，切出成品的第一個有效槽口。當主軸行走了長度e(即a-b)時，裁切軸再裁切一次，切出成品的第一個有效左端面。后續主軸每行走長度b+c(即成品總長)，裁切軸就裁切一次;主軸每行走長度d(即末段長c+首段長b)，沖口軸就切槽一次。

圖4 兩段紙護角，當b<a

當b>a時，設置好初始飛剪電子凸輪數據后，先讓裁切軸飛剪電子凸輪嚙合，然后開啟主軸：裁切軸會首先動作一次，裁出成品的第一個有效左端面。當主軸行走了長度e(即a-b)時，再讓沖口軸的飛剪電子凸輪嚙合，切出成品的第一個有效槽口。后續主軸每行走長度b+c(即成品總長)，裁切軸就裁切一次;主軸每行走長度d(即末段長+首段長)，沖口軸就切槽一次。

圖5 兩段紙護角，當b>a時沖口、裁切示意圖

綜上所述，生產兩段產品，當成品的首段長小于刀距時：第一次裁切的主軸長度為“刀距-首段長”，后續主軸長度為“成品總長”;而沖口的主軸長度為“末段長+首段長”，兩個飛剪電子凸輪同時嚙合。

當成品的首段長大于刀距時：裁切的主軸長度始終設為“成品總長”，沖口的主軸長度始終設為“末段長+首段長”。但裁切軸的飛剪電子凸輪先嚙合;當主軸行走了“首段長-刀距”時，再啟動沖口軸的飛剪電子凸輪嚙合。更多段數產品的裁切、沖口過程以此類推，不作分析。

2 臺達20PM運動控制方案

控制系統框圖" src="http://ftp.ruigongye.com/2014-10/2014103115093500009.jpg" width="541" height="399">

圖6 控制系統框圖

主要電氣配置型號如表1。

表1 主要電氣配置型號列表

變頻器的啟停通過20PM的Y點進行控制，頻率命令通過操作面板上的電位器給定。

觸控屏與20PM的通訊連接，使用RS232連接線，通過觸控屏不同的COM口與20PM相連。兩臺20PM相同的參數設置可通過觸控屏內的Background宏進行傳遞，也可采用RS485聯機，通過觸控屏的1個COM口與兩臺設置為不同站號的20PM通訊。

接入沖口軸20PM的A0、B0的主軸脈沖信號，也并入其A1、B1口，并在程序中啟動C204計數，用以判斷當產品首段長大于刀距時，沖口軸電子凸輪啟動的時機。兩個20PM的DOG信號與X2并聯，回原點時需為DOG正緣停止。

3 結語

目前該設備已投入使用，使用效果得到了客戶認可。臺達20PM的飛剪電子凸輪功能為該類設備提供了經濟、適用的運動控制方案，具有較好的市場推廣價值。

作者簡介：

譚坤鵬，男，生于1985年，畢業于重慶大學，機械電子工程。現任臺達集團－－中達電通股份有限公司工業控制系統產品開發處應用工程師，從事PLC、HMI、工業電源、以太網交換機等產品的工程應用和技術支持。