为什么需要色标检测?
为什么需要色
很多产品在生产制造过程中都会用到一些带有图案的材料,最常见的就是各色各样的包装纸了。比如袋装薯片、糖果,翻到背面把封口的竖褶翻过来,基本上都能看到一个小黑方块,这个就是色标。
这些材料会被输送到产线的某些工位上,经过特定的加工处理(如:附和、黏贴、封装、切割等等)后,它们上面的图案就会按照外观设计的样式,呈现在最终制成的产品上。
理想状态下,材料跟着传送机构走,传送机构的电机编码器是可以反映材料的位置的。但是,材料在输送过程中,有可能会出现各种各样的状况:
◾材料本身图案的间隔长度就有印刷误差
◾材料会因张力的影响而产生不同程度的拉伸形变
◾受机械振动影响,材料在输送中会有(轻微)抖动
◾材料和传动机构之间会有相对运动(打滑、往复窜动)
◾…
一旦产生误差,说明工况不太良好,也很有可能由此引发误差累积,导致材料的偏移越来越严重色标,直接影响加工的质量。
也就是说,单纯依靠传送机构的电机编码器位置可能无法准确、高精度地标识材料的位置。所以需要在材料本身有个标记,作为一个位置的参考。
色标信号能够如何使用?
那么,我们使用色标信号的目的就是通过它来标定材料位置,一旦检测到位置偏移时,给予偏移的补偿。
实际上,在伺服系统中,位置都需要通过编码器来表示,信号本身并不能给出位置信息。
我们能做的是,锁定信号发生时的编码器位置,以此来标定材料位置。
通常,材料都是分成若干等分,每个等分上面都有一个色标。我们可以知道的是每个等分的长度,也就是说,我们可以知道色标与色标之间的距离。
当发生材料偏移时,还未经过色标传感器的色标也会发生偏移,导致前后两个色标之间的距离产生变化,不再是我们已知的色标与色标之间的距离了。
这里就会产生一个位置偏差,色标之间应有的距离与实际的距离,这两者之间的偏差。
我们可以对这个偏差进行补偿。
关于偏差
我们通过检测前后两个色标信号对应的位置,做个减法就可以得出前后色标之间的实际距离;再与色标之间应有的距离做个对比,即可得到位置的偏差。
关于补偿
位置偏差的补偿最终还是要落实到伺服电机的执行上。而这时候如果停机进行补偿,则很不现实。那么针对本身就在运动的伺服电机,我们怎么才能把补偿的动作同时叠加到伺服电机现有的动作中去呢?
这个还是要通过运动控制产品的功能来实现。
我们先来看看三菱产品在色标检测上有什么特点。
色标检测功能
目前营销引流,三菱主流的运动控制产品都集成了色标检测(MARK检测)功能,包括简易运动控制模块FX5-40SSC-S、LD77MS、QD77MS等,可以对应经济型方案;以及运动控制器Q17nDS、RnMT(iQ-R系列运动控制器)等,可以对应高精度、高性能方案。
集成了色标检测功能之后:
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色标使用起来更方便
在控制器里已经定义好了色标信号,我们只需把色标传感器信号线接到对应的IO即可,而不需要写程序来表示及处理色标信号。色标信号有专用的缓冲存储器地址可供使用。
另外,色标信号通过高速输入处理,检测到色标信号时立即存储电机编码器位置值,不受扫描周期影响。
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补偿功能
可以补偿传感器输入的延时。
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可选择检测模式
有三种模式可供选择:常时检测模式、指定次数模式、环形缓冲模式。
▼常时检测模式
标记检测时色标,始终将锁存数据存储在标记检测存储区域的起始处。
▼指定次数模式
存储设置的次数的锁存数据。
可在高速连续输入标记检测信号时,采集指定次数的检测位置。
例如,设置次数为“3”的情况下
▼环形缓冲模式
将锁存数据存储到设置次数的环形缓冲中。
标记检测时,始终存储锁存数据。
例如,设置次数为“4”的情况下
另外,关于前面说到的位置偏差补偿,可以通过高级同步控制功能中的辅助轴来进行补偿;同时,需要色标检测的场合,很多时候都需要对材料进行裁切,针对旋切,也有凸轮自动生成功能进行对应。
具体,未完待续……
初九
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