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鳴志運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品賦能智能制造，助力玻璃制瓶“關(guān)鍵一臂”

2025/5/15 14:28:54

玻璃瓶因其優(yōu)良的密封性與化學(xué)穩(wěn)定性，始終是高端化妝品、飲料、調(diào)味品等產(chǎn)品最可靠的包裝容器。為了滿足日益增長(zhǎng)的產(chǎn)能需求與不斷提升的品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，玻璃制瓶設(shè)備正加速邁向更高的水平。高速、高精度、可擴(kuò)展的自動(dòng)化控制技術(shù)，已成為推動(dòng)產(chǎn)線升級(jí)的關(guān)鍵要素。鳴志MCA6中型運(yùn)動(dòng)控制器與M5交流伺服系統(tǒng)，憑借優(yōu)異的同步控制性能與開放的通信能力，在IS（行列式）制瓶工藝中實(shí)現(xiàn)成功應(yīng)用，顯著提升設(shè)備運(yùn)行效率與產(chǎn)品一致性，為客戶打造更具競(jìng)爭(zhēng)力的智能制造解決方案。

01.應(yīng)用背景

IS（行列式）制瓶機(jī)的“關(guān)鍵一臂”

IS（行列式）制瓶機(jī)是玻璃容器批量生產(chǎn)的核心裝備之一，撥瓶機(jī)作為其關(guān)鍵子系統(tǒng)，承擔(dān)著將成型玻璃瓶精準(zhǔn)移送至傳送帶的任務(wù)。

撥瓶動(dòng)作不僅需要與正吹氣、模具翻轉(zhuǎn)等工藝高度同步，還必須具備應(yīng)對(duì)不同類型產(chǎn)品和生產(chǎn)節(jié)拍的柔性調(diào)整能力。在此應(yīng)用中，鳴志MCA6控制器作為撥瓶機(jī)的控制系統(tǒng)，通過高精度電子凸輪同步控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)撥瓶動(dòng)作的精準(zhǔn)協(xié)同與靈活調(diào)整，確保了設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。

02.工藝流程

精準(zhǔn)同步，動(dòng)態(tài)調(diào)整

撥瓶系統(tǒng)共配置10組獨(dú)立撥瓶裝置，每組裝置可選擇性參與作業(yè)，支持分部故障隔離，避免整機(jī)停線。每組撥瓶動(dòng)作啟動(dòng)的時(shí)機(jī)由控制系統(tǒng)計(jì)算生成，并以統(tǒng)一的時(shí)間基準(zhǔn)進(jìn)行電子凸輪同步控制。凸輪曲線具備動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)能力，可根據(jù)瓶型、節(jié)拍需求靈活設(shè)定撥瓶機(jī)構(gòu)的伸縮時(shí)序及停留時(shí)間。

控制系統(tǒng)通過主軸速度自動(dòng)調(diào)節(jié)和多軸同步控制機(jī)制，確保10組撥瓶裝置在同一時(shí)鐘下高效協(xié)同運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)工藝穩(wěn)定性、柔性化與智能化的完美結(jié)合。

03.鳴志方案

一站式解決方案，高效可靠

方案中使用三階貝塞爾曲線生成電子凸輪運(yùn)動(dòng)曲線，通過De Casteljau算法實(shí)時(shí)分割貝塞爾曲線，得到基本凸輪曲線關(guān)鍵點(diǎn)的參數(shù)（主軸和從軸的位置）。

確定曲線輪廓：

B(t)=(1?t)3P0+3t(1?t)2P1+3t2(1?t)P2+t3P3(t∈[0,1])

其中P0、P1、P2、P3為控制點(diǎn)，通過調(diào)整控制點(diǎn)坐標(biāo)可精確匹配撥瓶機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)路徑。

確定曲線關(guān)鍵點(diǎn)位置：

P3 = P0 + （P2 – P1）*β/k

其中P0、P1、P2、P3分別代表第一，二，三，四個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)主軸位置，β代表系數(shù)，k代表這個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)的速度比。

撥瓶機(jī)構(gòu)位置曲線圖

此應(yīng)用采用鳴志全套自動(dòng)化控制產(chǎn)品，構(gòu)建了高效可靠的撥瓶控制系統(tǒng)：

上位機(jī)：ATP5100觸摸屏

控制器：MCA6中型運(yùn)動(dòng)控制器

執(zhí)行機(jī)構(gòu)：M54S系列交流伺服系統(tǒng)

方案拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖

通過應(yīng)用鳴志MCA6中型運(yùn)動(dòng)控制器與M54S伺服系統(tǒng)，客戶在撥瓶工藝中實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵技術(shù)突破?？刂葡到y(tǒng)支持±0.1°的高精度定位與±50μs的同步響應(yīng)，有效提升撥瓶工位的一致性與穩(wěn)定性，生產(chǎn)效率提升15%以上。