1引言

Elmo的智能設(shè)計(jì)工具、尖端的運(yùn)動(dòng)控制方法、經(jīng)完美調(diào)試的伺服軸及高效的EtherCAT網(wǎng)絡(luò)使得用戶(hù)可以快速完成高速、高精度的貼標(biāo)機(jī)設(shè)計(jì)Elmo的解決方案可以顯著提高貼標(biāo)機(jī)的性能，使機(jī)器產(chǎn)能達(dá)到60000瓶/小時(shí)。機(jī)器在超高速運(yùn)行的情況下依然可以保持極高的貼標(biāo)精度，這使得Elmo成為高端貼標(biāo)機(jī)領(lǐng)域里的一個(gè)主要的方案提供商。將超過(guò)60個(gè)一體化電機(jī)安裝在一個(gè)高速旋轉(zhuǎn)的平臺(tái)上，通過(guò)滑環(huán)傳遞電功率和高速的EtherCAT網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，只有Elmo的智能解決方案和先進(jìn)的設(shè)計(jì)工具才可以快速高效地應(yīng)對(duì)如此嚴(yán)苛的挑戰(zhàn)。

圖1                                 圖2

2創(chuàng)新解決方案

2.1智能軟件工具

使用智能軟件工具包可以簡(jiǎn)化運(yùn)動(dòng)控制功能的開(kāi)發(fā)過(guò)程。這個(gè)軟件主要包含兩組工具；第一組工具是EASII軟件的內(nèi)嵌功能，可實(shí)現(xiàn)如驅(qū)動(dòng)器整定、ECAM設(shè)計(jì)、誤差補(bǔ)償、網(wǎng)絡(luò)配置等，用戶(hù)通常會(huì)在開(kāi)發(fā)過(guò)程的配置階段使用這些功能。第二組由一套豐富、復(fù)雜的“運(yùn)動(dòng)功能塊”（EMBL、Elmo高級(jí)運(yùn)動(dòng)功能塊）、庫(kù)和機(jī)器模板組成，這一工具大大簡(jiǎn)化了程序編寫(xiě)過(guò)程,用于機(jī)器工藝過(guò)程開(kāi)發(fā)階段。兩組工具結(jié)合使用可以在最短的時(shí)間內(nèi)完成項(xiàng)目實(shí)施。“簡(jiǎn)化智能”不僅減少了多學(xué)科實(shí)施的需求，也極大地提升了運(yùn)動(dòng)控制性能，并明顯縮短了新機(jī)器“上市時(shí)間”，同時(shí)明顯節(jié)約了工程資源。

2.2一體化電機(jī)

強(qiáng)大的GOLDWHISTLE伺服驅(qū)動(dòng)器體積超小、高效，集成在電機(jī)內(nèi)部。這就極大簡(jiǎn)化了轉(zhuǎn)盤(pán)機(jī)構(gòu)、節(jié)約可觀(guān)的空間和重量、外部接線(xiàn)只需要直流總線(xiàn)和EtherCAT通信線(xiàn)，減小電控箱尺寸。這種“無(wú)布線(xiàn)”降低感應(yīng)EMI，提高抗干擾能力。超級(jí)緊湊的集成驅(qū)動(dòng)+電機(jī)+減速機(jī)，如圖3所示。

圖3

2.3GOLD伺服驅(qū)動(dòng)器。

超小型智能伺服驅(qū)動(dòng)器G-WHI經(jīng)過(guò)完美調(diào)試，可以克服機(jī)械系統(tǒng)的非線(xiàn)性獲得最高帶寬、最快響應(yīng)。使機(jī)器高速平穩(wěn)運(yùn)行，保持高精度、高產(chǎn)能。

2.4Maestro。

Maestro負(fù)責(zé)控制包括60軸在內(nèi)的整個(gè)設(shè)備的運(yùn)行。Maestro是一款世界級(jí)多軸運(yùn)動(dòng)控制器，可精準(zhǔn)地實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)控制。和諧序曲總由Maestro和GOLD伺服驅(qū)動(dòng)器共同譜寫(xiě)。

3解決方案亮點(diǎn)

60個(gè)軸被安裝在一個(gè)高速旋轉(zhuǎn)的平臺(tái)上，瓶子經(jīng)入瓶器被輸送到平臺(tái)。平臺(tái)下面安裝的是Elmo高功率小體積的一體化電機(jī)DUETs,由于此種機(jī)型對(duì)空間有要求，所以Elmo的一體化電機(jī)DUETs成為不二之選。DUETs被安裝在小托盤(pán)下面，直接驅(qū)動(dòng)小托盤(pán)旋轉(zhuǎn),確保相機(jī)拍照時(shí)的定位精度，如圖4所示。

圖4

各DUET之間僅僅通過(guò)一根動(dòng)力電纜和一根EtherCAT通訊電纜級(jí)連在一起。ASII軟件提供了豐富的調(diào)試工具和功能，可優(yōu)化整個(gè)調(diào)試過(guò)程，發(fā)揮出驅(qū)動(dòng)器的最優(yōu)性能，高速、高精度。EASII軟件提供的強(qiáng)大功能在最大程度上優(yōu)化了伺服驅(qū)動(dòng)器的性能，不論用于何種電機(jī)和機(jī)械裝置。

使用自動(dòng)整定方法可以幾分鐘內(nèi)解決來(lái)自機(jī)械系統(tǒng)的缺陷，如圖5所示。

圖5

緊湊型一體化電機(jī)方案是針對(duì)有限的機(jī)械空間而設(shè)計(jì)。使用高分辨率絕對(duì)值編碼器反饋可以獲得極高的定位精度以及最佳的伺服性能。一體化電機(jī)DUET要能耐受來(lái)自于高速旋轉(zhuǎn)平臺(tái)產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)。簡(jiǎn)化接線(xiàn)可以最大程度地降低外部噪聲的干擾，EMI和RFI指標(biāo)比較小,因而可以通過(guò)EtherCAT網(wǎng)絡(luò)控制數(shù)量眾多的一體化電機(jī)。

只需幾分鐘就可以完成ECAM曲線(xiàn)設(shè)計(jì)，如圖6所示。

圖6

四個(gè)高速攝像機(jī)被安裝在機(jī)器的固定位置。當(dāng)瓶子經(jīng)過(guò)攝像機(jī)時(shí)會(huì)被拍照，上位機(jī)根據(jù)圖像數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算相位偏差并把偏差數(shù)據(jù)發(fā)給Maestro。Meastro會(huì)控制瓶子旋轉(zhuǎn)到目標(biāo)相位。當(dāng)瓶子達(dá)到指定相位后ECAM曲線(xiàn)會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)完成貼標(biāo)過(guò)程。ECAM曲線(xiàn)是在Maestro控制器中實(shí)現(xiàn)。在Maestro中實(shí)現(xiàn)ECAM有很多好處，所有從軸都工作在DS402標(biāo)準(zhǔn)中循環(huán)同步位置模式，基于Meastro功能和EASII軟件，我們可以使用極少的點(diǎn)數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)平滑的ECAM曲線(xiàn)?？梢詫?shí)現(xiàn)快速的動(dòng)態(tài)表格計(jì)算、執(zhí)行、表格切換、分級(jí)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)構(gòu)建、虛軸同步等高級(jí)功能，簡(jiǎn)化和加快開(kāi)發(fā)工作。

4結(jié)語(yǔ)

先進(jìn)的EASII、ECAM曲線(xiàn)設(shè)計(jì)工具和Elmo的高級(jí)運(yùn)動(dòng)庫(kù)EMBL結(jié)合在一起，使得ECAM曲線(xiàn)的設(shè)計(jì)、驗(yàn)證極其簡(jiǎn)單，幾天之內(nèi)就可以讓機(jī)器達(dá)到可操作狀態(tài)。僅需添加一些“從軸”位置點(diǎn)和選擇點(diǎn)與點(diǎn)之間的插值模式就可以實(shí)現(xiàn)ECAM。EMBL運(yùn)動(dòng)庫(kù)是EASII軟件的補(bǔ)充。Elmo開(kāi)發(fā)了很多運(yùn)動(dòng)功能庫(kù)，可以簡(jiǎn)化機(jī)器開(kāi)發(fā)過(guò)程。例如回零（所有DS-402模式或更多）、輸出比較(PEGS)、仿真輸出、ECAM、PVT、樣條、操縱桿…

Elmo還會(huì)繼續(xù)免費(fèi)為用戶(hù)開(kāi)發(fā)更多的EMBLs，如圖7所示。

圖7

 有了正確的工具，Elmo可以引領(lǐng)客戶(hù)以簡(jiǎn)單、快速和智能的方式實(shí)施項(xiàng)目，確保最快的“上市時(shí)間”,使用最少的工程資源。