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原创投稿
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凸轮开关在包装裁切机中的应用
小布丁
一、设备介绍
某药机厂家有包装定长裁切的需求，包装送料速度恒定，每次裁切的包装长度精度要求误差在0.1毫米以内，每次裁切的位置都要在生产编码的中间位置如图1所示。
图 1. 包装样品
二、方案介绍
客户的切刀通过气缸控制， 我们通过分析，假设PLC扫描周期为 4毫秒， 包装送料速度为120毫米每秒，由伺服电机驱动牵引辊送料 ，大约为每分钟60个袋长，且气缸动作时间固定，如果使用PLC读取伺服电机位置然后比较位置再由普通输出点输出切刀信号会受扫描周期影响，最大误差时间为两个描周期。理论最大 误差为正负0.48毫秒，最大袋长与最小袋长的偏差为0.96毫米，这样不满足客户要求。
图 2. 气动切刀照片
因为使用 PLC 的输出点无法满足客户需求，我们可以借助伺服电机驱动器的输出点来实现，使用凸轮开关功能块，并且选择支持凸轮开关的驱动器IO板卡，通过帮助文件可以找到支持凸轮开关的板卡型号。
图 3.可选的板卡
三、调试过程
首先选择一款贝加莱PLC和五颗伺服，拓扑图见下图。
上图共有五颗伺服，分别用于牵引、送药、热封、打码、输带，我们这次只介绍牵引轴的凸轮开关功能。凸轮开关是借助伺服驱动器的 IO端子向外部输出开关信号，响应时间事微秒级，这样用于气动切刀时间上的误差可以忽略。
图 4. 凸轮开关功能块
通过以上功能块可设置切刀开启和关闭的相位，同时可以对进行时间上的补偿，并且还可以设置一个滤波，防止因为特殊原因伺服正好停止在开启或者关闭凸轮开关的位置而产生误动作。
图 5.良品与不良品
上图展示了使用凸轮开关与普通的PLC输出点效果对比图，可以发现使用凸轮开关裁切的产品位置精确，而使用PLC输出点裁切的产品切到正好落在了生产码上，误差大概有2毫米左右并且实际生产中误差忽大忽小无法把控。
四、结论
贝加莱支持的凸轮开关功能块可以完成更精确的输出信号控制，对于提高产品的精度有很明显的效果。
