貼個(gè)標(biāo)簽-速度與精度一個(gè)不能少

　　在每天我們的生活中，你在超市里都會看到琳瑯滿目的商品在貨架上，或者在日化產(chǎn)品、醫(yī)藥等都有大量的標(biāo)簽，這些標(biāo)簽承載著生產(chǎn)企業(yè)的品牌價(jià)值主張，也包括了使用方法、配方、聯(lián)系，以及來自監(jiān)管的批號、標(biāo)準(zhǔn)等信息。高品質(zhì)的產(chǎn)品，其精致來自于每個(gè)細(xì)節(jié)，包括這些標(biāo)簽的設(shè)計(jì)，精美的圖案、嚴(yán)絲合縫的標(biāo)簽，讓你感受到它的精品定位，這些背后，都有著像貝加萊這樣的自動化廠商為我們提供生產(chǎn)的支持。

　　萊州同力是這個(gè)領(lǐng)域的佼佼者，他們在這個(gè)領(lǐng)域經(jīng)營二十余年，是中國該領(lǐng)域最為專業(yè)的企業(yè)之一，在過去的很多年里，他們都保持著與貝加萊的深度合作。因?yàn)樵谒麄兛磥恚惣尤R的產(chǎn)品與技術(shù)正是為其設(shè)計(jì)的， 其中像ACOPOSmotor這種驅(qū)動與電機(jī)一體的運(yùn)動控制產(chǎn)品同力是行業(yè)內(nèi)第一家使用的，包括滿足衛(wèi)生等級的HMI、還有針對審計(jì)追蹤所需的mappAudit模塊等，另外，貝加萊的工程師在合作中所表現(xiàn)出對于機(jī)器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的精通，也使得萊州同力贊譽(yù)有加。

　　相對來說，不干膠標(biāo)簽通常針對高端的產(chǎn)品，而在這其中，回轉(zhuǎn)式的貼標(biāo)機(jī)是其中的速度之王，它可以達(dá)到40,000個(gè)/小時(shí)的貼標(biāo)速度，而精度也要達(dá)到±0.1mm，并且，要有高的靈活性，因?yàn)闃?biāo)簽的尺寸規(guī)格、材質(zhì)也在變化，這需要機(jī)器具有高靈活性來適應(yīng)不同的標(biāo)簽的貼標(biāo)任務(wù)。

圖1-回轉(zhuǎn)貼標(biāo)機(jī)的整體機(jī)械示意圖

　　圖1是回轉(zhuǎn)貼標(biāo)機(jī)的機(jī)械示意圖，它由大圓盤及在其上的托盤、標(biāo)站構(gòu)成，整個(gè)托盤圍繞著圓盤旋轉(zhuǎn)，而貼標(biāo)站可以多個(gè)，并且可以是冷膠、熱熔膠、不干膠的多種形式，可以自由組合配對—根據(jù)貼標(biāo)本身的需求。

　　為了確保整個(gè)機(jī)器的嚴(yán)絲合縫的配合，送瓶螺桿將瓶子準(zhǔn)確的送入、并隨著托盤旋轉(zhuǎn)，以達(dá)到比較好的貼標(biāo)位置，整個(gè)過程中，需要機(jī)械機(jī)構(gòu)間非常緊密的配合，高精度且穩(wěn)定的運(yùn)動控制。

圖2-托盤電機(jī)的安裝

　　為了讓每個(gè)托盤都可以適應(yīng)于各種瓶型，托盤均采用伺服電機(jī)進(jìn)行角度和位置的調(diào)整-在機(jī)器上，多達(dá)45個(gè)甚至64個(gè)伺服系統(tǒng)來進(jìn)行定位控制。由于機(jī)器空間緊湊，因此，采用了貝加萊的“背包電機(jī)”—它將伺服驅(qū)動器和電機(jī)集成于一體的ACOPOSmotor，它體積小，且支持多圈絕對值編碼器，記憶多圈位置。

　　托盤工站的電子凸輪曲線

　　在貼標(biāo)的托盤上，瓶子會被卡到托盤的凹槽中，如果瓶子是非圓形的，那么這個(gè)托盤必須旋轉(zhuǎn)到所需貼標(biāo)面（如有些瓶子是菱形或者橢圓形），因此，需要獲得一個(gè)旋轉(zhuǎn)角度使得其剛好可以作為貼標(biāo)的起點(diǎn)，而另一方面，這個(gè)托盤在進(jìn)入貼標(biāo)區(qū)域的時(shí)候，它必須與貼標(biāo)頭保持線速度的一致，然后再去回零，整個(gè)過程根據(jù)貼標(biāo)尺寸的變化，是一個(gè)電子凸輪曲線（CAM）位置環(huán)控制，這個(gè)就需要托盤高速跟隨主軸，并且隨著貼標(biāo)尺寸規(guī)格的變化可以自動計(jì)算凸輪曲線，并獲得光滑的切換能力。圖3-則顯示了每個(gè)托盤都需要進(jìn)行的這個(gè)運(yùn)動控制過程。

圖3-托盤的檢測與運(yùn)動控制

　　ACOPOS系列運(yùn)動控制器，本身的電子凸輪曲線（AutoCAM）能夠達(dá)到極高精度，可以規(guī)避機(jī)械的精度不足，且能夠獲得非常光滑的曲線，確保低的機(jī)械沖擊。另外，在程序?qū)崿F(xiàn)上，可以多種靈活的觸發(fā)，編碼器、程序或時(shí)間觸發(fā)均可。

　　送標(biāo)與射標(biāo)機(jī)構(gòu)

　　圖4是送標(biāo)機(jī)構(gòu)的示意圖，它是將標(biāo)簽放卷、牽引、送出、裁切的機(jī)構(gòu)構(gòu)成，可以由多種類型的標(biāo)站，采用收放卷的高速運(yùn)動控制技術(shù)來保障穩(wěn)定的張力，以為精準(zhǔn)送標(biāo)、切標(biāo)提供保障。

圖4-送標(biāo)機(jī)構(gòu)

　　如圖4為標(biāo)簽的收放卷機(jī)構(gòu)，其放卷必須確保與大盤同步，并能夠進(jìn)行補(bǔ)充調(diào)整，而收卷則采用扭矩控制模式，帶擺輥的方式。通常送標(biāo)帶色標(biāo)的方式，送標(biāo)控制由電子凸輪控制及鎖標(biāo)（LATCH）功能配合完成，確保能夠精準(zhǔn)而又平穩(wěn)的送標(biāo)過程。在這個(gè)過程中，必須對色標(biāo)、主軸編碼器信號進(jìn)行微秒級的預(yù)測和延時(shí)處理，以確保高速中的信號實(shí)時(shí)同步。

　　整機(jī)配置-緊湊型設(shè)計(jì)的ACOPOSmotor

圖5-貼標(biāo)機(jī)系統(tǒng)配置圖

　　從圖5整個(gè)機(jī)器的配置可以看到，多達(dá)60個(gè)伺服電機(jī)，其高速同步性，由POWERLINK實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)來保障，達(dá)到百微秒級的任務(wù)周期。而另一方面采用ACOPOSmotor伺服驅(qū)動與電機(jī)一體的設(shè)計(jì)，也讓整個(gè)接線變得更少，且空間緊湊，易于機(jī)械的安裝維護(hù)。

　　機(jī)器的功能性設(shè)計(jì)

　　在回轉(zhuǎn)式貼標(biāo)機(jī)中，針對冷膠、熱熔膠、不干膠標(biāo)準(zhǔn)可以實(shí)現(xiàn)自動在線監(jiān)測，自由配對，機(jī)械模塊化、電氣硬件模塊化，同時(shí)軟件也實(shí)現(xiàn)模塊化。

　　配方存儲與切換：在該機(jī)器中，由于經(jīng)常需要重復(fù)生產(chǎn)，或者經(jīng)常變化尺寸規(guī)格、材料等，工藝配方可以進(jìn)行存儲并調(diào)用。

　　缺瓶檢測-確保無瓶不貼標(biāo)，降低不必要的標(biāo)簽損耗，節(jié)省成本；

　　自動換卷、換標(biāo)、自動接標(biāo)—可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)，保持整個(gè)產(chǎn)線的高OEE運(yùn)營狀態(tài)-并可以對OEE狀態(tài)進(jìn)行計(jì)算并記錄。

　　正如萊州同力董事長韓節(jié)臣先生所說“同力機(jī)械致力于為用戶提供高性價(jià)比的專業(yè)機(jī)器設(shè)計(jì)，同力在機(jī)械與工藝方面的創(chuàng)新想法，都能夠經(jīng)由貝加萊控制系統(tǒng)得以完美實(shí)現(xiàn)，不僅有卓越的性能，而且我們也看到了貝加萊系統(tǒng)在數(shù)字化方面的潛能，雙方會繼續(xù)深度合作，在更為智能、易用的機(jī)器方面持續(xù)創(chuàng)新，我們對這個(gè)合作充滿信心”。