15MC强棒出击 多重工艺复杂控制迎刃而解

  自年初台达多轴运动控制器15MC系列推出以来，已在通用运动控制领域崭露头角。尤其是控制轴数较多、工艺较为复杂的应用中，15MC的多轴、高精度、功能全面、应用简便等特色，让其成为可独当一面的先锋大将。

  在药机行业，灌扎机是工艺要求较高的机种，涵盖了“灌装”、“扎盖”两种工艺。而采用多头柱塞泵的全自动灌扎机型，对于电气控制系统，尤其是控制器有着更多的考验。

  在某药品企业，便采用了16头陶瓷柱塞泵全自动灌扎线。依照需求规划，可实现同时或者分开灌装药水或者口服液之类的溶液，在通过检测后，自动进行压盖与封装。

  要想以全自动方案实现这一工艺，控制器必须能够全面掌控系统工艺，并精准控制工艺中的每一步次序。为此，该企业选用了台达多轴运动控制器15MC为控制核心的整套解决方案。

  全自动16头柱塞泵灌扎线由进瓶网带、灌装机构、压盖机构、出瓶网带组成。

  其中，灌装机构是灌扎线的核心部分，由追随伺服、升降伺服、转阀伺服和柱塞泵灌装伺服组成，以实现空瓶动态灌装动作。追随伺服负责同步追随，升降伺服负责灌装针组的插入药瓶，转阀伺服控制柱塞泵柱塞的运动的方向，柱塞泵伺服负责驱动柱塞泵定量控制溶液药水的注入。

  此外，还有压盖机构，完成灌装后瓶子的送盖、有盖无盖检测、压盖等动作。再由变频器带动进瓶网带和出瓶网带，完成瓶子的进瓶和出瓶动作。

  在这一方案中，灌扎线的系统控制全部由台达多轴运动控制器DVP-15MC系列统一调配。搭配伺服驱动系统ASDA-A2系列，进行追随、升降、转阀、灌装等。而进瓶网带、出瓶网带和传输线则由台达变频器负责。

  由于工艺较为复杂，对于针架的追踪精度和升降时机掌握要求非常高，针头在灌装过程中不得偏移，需要始终保持在瓶口中央，针头必须始终保持在液面上方不得沾染药液，所以控制器凸轮曲线的稳定性就显得非常重要。

  需要注意的是，由于多个伺服都需要跟随主轴传输线动作，各个伺服又分工不同，所以规划各个从轴伺服对应的电子凸轮曲线时序非常重要。每个分工伺服在各个阶段的动作和动作时间必须严格规划，否则会造成碰撞、脱齿轮等机械问题，甚至拉坏柱塞泵。

  而这正是台达DVP-15MC系列的优势，其对电子凸轮的设计十分灵活，可以通过修改凸轮参数的方式来达到灌装量、灌装角度和灌装高度的调整，使灌扎线达到全自动的实效。

  电子凸轮曲线的规划完成之后，即可通过凸轮的动态啮合、凸轮曲线的实时修改、无瓶检测的判断、速度前馈参数调试、手动JOG模式、原点归零设置、辅助功能及报警设置等方式实现程序的编写。

  该项目中，由于多头的缘故，轴数相对较多，许多控制器满足相应控制需求。台达多轴运动控制器15MC能够进行凸轮的动态啮合、动态修改，真正实现了追随角度、升降高度、灌装量的实时修改，达到全灌、全不灌、无瓶不灌的自由切换，使得传输线速度高低变化自如而追随、升降、灌装实时响应变化，灌装速度更高，应用更加灵活。