FCTORY UTOMTION IISION - eparaeno de Ingeniería Fecha: 8/03/a008 Página 1 / 13 Eiqueadora sincronizada en velocidad, con corrección de posición, basada en posicionador 10PG, PLC FX-3U y servo MR- J3. Objeivo: Un sisea de eiqueado auoáico, que sincronice con la velocidad del produco a eiquear para conseguir que la eiquea se coloque en el iso lugar sea cual sea la velocidad de la operación. deás el sisea debería poder copensar los rerasos derivados de la respuesa del cabezal de eiqueado debido a su iepo de aceleración, iepos de respuesa de deecores, ec. El ajuse de la posición final abién será ajusable por el usuario. 1. Rollo de eiqueas. Eiqueas 3. Ebrague freno 4. Brazo de ebrague 5. Tensor 6. Sensor de sop 7. Perfil aplicador 8. Rodillo de presión 9. Eiquea adherida al produco 10. Sensor de sar 11. Produco a eiquear 1. Encoder 13. Servooor Misubishi 14. Rodillo racor 15. Transisión a rodillo de recogida 16. Rodillo de recogida 17. Tensor de racción MITSUBISHI ELECTRIC EUROPE, B.. Sucursal en España 08190 - San Cuga del allès - Barcelona (España) www.isubishi-elecric.es
FCTORY UTOMTION IISION - eparaeno de Ingeniería Fecha: 8/03/a008 Página / 13 Funcionaieno del cabezal de ipresión : Preparación Inicialene se carga la áquina con un rollo de eiqueas (1) y se hace pasar por los rodillos indicados. Previaene se colocan correcaene los ensores (5) y (17) para asegurar una correca ensión de la banda de eiqueas. Si la bobina (1) no iene un sisea auoáico de desbobinado, es iporane anener poca ensión en la salida de la bobina, en caso conrario puede over deasiado el brazo de ebrague (4) y llegar a su ope, con lo cual se producen irones que pueden causar error de posicionaieno, o roura de la banda del rollo. El sisea funciona de la fora siguiene: Esando la cina que ranspora los producos a eiquear (posicionando la eiquea en un deerinado lugar del produco), se deeca la velocidad de ésa ediane un encoder (1). Esa inforación se uiliza para dar una consigna de velocidad al servo, cuando ése arranca, y para calcular la copensación de error en función de la velocidad. En el oeno que el sensor de Sar (10) deeca un produco en oviieno, se esablece una disancia a parir de la cual el servo (13) arrancará para enregar una eiquea. La velocidad de oviieno de esa eiquea deberá ser la isa que la velocidad del produco, en el oeno del conaco con ése. Esa velocidad es calculada en odo oeno por el PLC que procesa odo los daos. Con el objeivo de enregar sólo una eiquea por produco, se deeca abién el final de ésa, ediane un sensor de Sop (6) deeniendo el servo a una disancia deerinada de ese final. ebido a que esas operaciones deben darse a velocidades uy disinas con la isa precisión, se aplican poseriorene unas correcciones de disancia en la señal de Sar, en función de la velocidad de la operación. El oviieno generado se ransie ediane un rodillo de racción de goa,(14) que produce un desplazaieno de la banda con las eiqueas. Coo se puede observar en el esquea, se hace pasar la banda por un perfil aplicador (7), en cuya arisa se despega la eiquea para aplicarse sobre el produco (9). Mediane un rodillo de goa blanda se ejerce una presión sobre la eiquea y el produco para una ayor adherencia. Mediane una ransisión por poleas lisas (15) se bobina la banda sobrane recogiendo el rollo de nuevo (16). La operación se repie para cada acivación de la señal de sar (10), y a cada velocidad de llegada del produco a eiquear. Planeaieno de la solución: (Considerareos eleeno la cina de enrada y eleeno B el rodillo racor del eiqueaje.) Un eleeno que se ueve a velocidad consane recorre una disancia en función del iepo al coo: E v v ce MITSUBISHI ELECTRIC EUROPE, B.. Sucursal en España 08190 - San Cuga del allès - Barcelona (España) www.isubishi-elecric.es
FCTORY UTOMTION IISION - eparaeno de Ingeniería Fecha: 8/03/a008 Página 3 / 13 MITSUBISHI ELECTRIC EUROPE, B.. Sucursal en España 08190 - San Cuga del allès - Barcelona (España) www.isubishi-elecric.es Luego, un eleeno B, arranca desde parado, acelerando con una aceleración a consane hasa la velocidad del eleeno, su ecuación de disancia recorrida es: urane la aceleración: B B v v v E urane ese iepo se genera un desfase enre las dos disancias recorridas: ( ) E E B Ese desfase será ayor cuano ayor sea la velocidad de. Coo no podreos recuperar ese desfase, lo igualareos en función de la velocidad. Toareos coo referencia el desfase áxio, que será el generado a velocidad áxia, y aplicareos un reardo al arranque a velocidades enores para así igualar los desfases. Enendereos coo esfase áxio; coo R esfase reardo; a esfase en la aceleración. R R a a R a R 1 + + +
FCTORY UTOMTION IISION - eparaeno de Ingeniería Fecha: 8/03/a008 Página 4 / 13 elocidad áxia elocidad r a esa disancia de encuenro hay que suar la respuesa de los equipos orices ( p.e. el servo) y la respuesa de los eleenos deecores, así coo el proceso. Esos rerasos los considerareos un aueno proporcional a la fórula: + x% real Esa variable X% ha de ser accesible por el operador para poder corregir en función de las pruebas reales. En la parada no se aplicará ninguna corrección ya que la posicionadora ya iene en cuena la disancia, y decelerará en el oeno adecuado en función de la velocidad. R R Solución adopada Se ha opado por una configuración basada en un servoaccionaieno MR-J3 debido a su ala respuesa de enrada, resolución de encoder y velocidad. El proceso se ha ipleenado con un FX3U de salida de ransisor juno con un posicionador FXN-10PG, debido a las siguienes venajas: MITSUBISHI ELECTRIC EUROPE, B.. Sucursal en España 08190 - San Cuga del allès - Barcelona (España) www.isubishi-elecric.es
FCTORY UTOMTION IISION - eparaeno de Ingeniería Fecha: 8/03/a008 Página 5 / 13 juse por separado de aceleraciones y deceleraciones. juse direco en unidades de décias de ilíero de las disancias de arranque, parada y copensaciones. escarga de areas al PLC: rranque y STOP del posicionaieno ediane ódulo 10PG. FX3U sólo se cuida de calcular las correcciones y el puno de STRT. El uso de un FX3U nos perie usar abién conadores de ala velocidad de frecuencias, con lo cual se puede colocar un encoder (1) de buena resolución. En el ensayo se opó por uno de 000 p/ vuela, sobre una rueda de 58 con lo que obeneos una resolución de 0.091 / pulso de encoder. aos del banco de pruebas: coninuación se uesran los daos ecánicos ás iporanes del banco de pruebas usado para realizar la eiqueadora. Encoder sensor velocidad/ posición de sar (1): 000 puls/rev Resolución lineal encoder (1): 0.091 /pulso iáero rodillo racor (14): 48 Relación de ransisión enre servo y rodillo racor : 15 / 40 Relación servo: CMX46357, C6000 Resolución servo: 6144 pls/rev vance x vuela de rodillo (14): 150,8 vance x vuela de oor: 56,55 Pulsos x vuela de oor: 3399,35 pls/rev Los daos de avance x vuela y pulsos x vuela de oor se usarán en el prograa del posicionador. MITSUBISHI ELECTRIC EUROPE, B.. Sucursal en España 08190 - San Cuga del allès - Barcelona (España) www.isubishi-elecric.es
FCTORY UTOMTION IISION - eparaeno de Ingeniería Fecha: 8/03/a008 Página 6 / 13 Esquea de conexiones Conexión de posicionador FXN-10PG a servoaplificador MR-J3. F.. 4 0 PP MR-J3 (CN1) NP FXN-10PG IN - IN + FP - FP + PG SON ICOM NG EMG LSP LSN OCOM RP - RP + STRT S/S X0 F.C. Sop PLC FX3U S/S 4 ENC X0 X1 0 Y0 F.C Sar X COM0 X3 Cancel X4 MITSUBISHI ELECTRIC EUROPE, B.. Sucursal en España 08190 - San Cuga del allès - Barcelona (España) www.isubishi-elecric.es
FCTORY UTOMTION IISION - eparaeno de Ingeniería Fecha: 8/03/a008 Página 7 / 13 Prograa: Lo priero que se realiza es un RESET del conador de ala velocidad C5, que es el conador ligado al sensor de STRT (sensor 18). MITSUBISHI ELECTRIC EUROPE, B.. Sucursal en España 08190 - San Cuga del allès - Barcelona (España) www.isubishi-elecric.es
FCTORY UTOMTION IISION - eparaeno de Ingeniería Fecha: 8/03/a008 Página 8 / 13 En la siguiene sección se configura el ódulo 10PG. MITSUBISHI ELECTRIC EUROPE, B.. Sucursal en España 08190 - San Cuga del allès - Barcelona (España) www.isubishi-elecric.es
FCTORY UTOMTION IISION - eparaeno de Ingeniería Fecha: 8/03/a008 Página 9 / 13 Para calcular la velocidad, se oan uesras de los pulsos del encoder cada 145 s. En esa eapa, se calcula la edia de las uesras, oadas cada ciclo de SCN. Se escriben en 450...459 y se hace la edia ariéica ( Resulado en 460). Con M384 se puede acivar a volunad esa eapa. MITSUBISHI ELECTRIC EUROPE, B.. Sucursal en España 08190 - San Cuga del allès - Barcelona (España) www.isubishi-elecric.es
FCTORY UTOMTION IISION - eparaeno de Ingeniería Fecha: 8/03/a008 Página 10 / 13 coninuación pasaos la velocidad censada a Hz, y hacer que la velocidad del aplicador sea igual a la de la cina. Se hace uliplicando por un facor proporcional al diáero del aplicador. Ese facor ya calculado es 164. En la siguiene eapa se calcula la corrección de STRT a efecuar en función de la velocidad. MITSUBISHI ELECTRIC EUROPE, B.. Sucursal en España 08190 - San Cuga del allès - Barcelona (España) www.isubishi-elecric.es
FCTORY UTOMTION IISION - eparaeno de Ingeniería Fecha: 8/03/a008 Página 11 / 13 Para deerinar el puno de STRT, se realiza una coparación de 480 (disancia desfase + offse a la corrección) con un conador rápido, conador ligado al encoder de la cina. Nóese que el conador usado es el C5, conador que es independiene de ciclo de SCN y cuyo rese esá conecado al sensor de STRT. Nos asegura enonces que epieza a deecar la disancia de STRT cuando ha deecado el inicio del produco a eiquear. Cuando el valor de coparación es igual o superior a la disancia de 480 se aciva Y0 durane un insane, salida conecada a STRT del ódulo posicionador FXN-10PG. Para deener el equipo posicionador, hay que hacerlo a una disancia deerinada ras el paso de una eiquea, eso es lo que hace la ruina de corrección juno con la función prograada one speed inerrup operaion del ódulo 10PG. MITSUBISHI ELECTRIC EUROPE, B.. Sucursal en España 08190 - San Cuga del allès - Barcelona (España) www.isubishi-elecric.es
FCTORY UTOMTION IISION - eparaeno de Ingeniería Fecha: 8/03/a008 Página 1 / 13 Exise abién la posibilidad de pausar el posicionaieno en curso cuando la cina se para y reanudar el oviieno cuando la cina se vuelva a poner en archa. Resulados: Se ha ensayado el sisea bajo diferenes condiciones, buscando un caso exreo ( eiquea pequeña), dándose los daos para una de ellas. Condición: Eiquea de ancho 6 isancia enre eiqueas: 3 elocidad Precisión posicionado MR-J3 5...80 / in 0.1...0.5 Con eiqueas de ayor aaño (>10) se puede alcanzar velocidades de eiqueado ás alas (10/in o ás). Mejoras en el sisea: Mejoras en la lecura de la velocidad: Pueso que la referencia de velocidad se oa desde un encoder, puede ocurrir que a uy bajas velocidades durane el uesreo de pulsos no se engan pulsos de encoder suficienes coo para dar una lecura esable de velocidad. Es fácil enender que el peso de ±1 pulso de encoder es ayor cuando la velocidad es baja, y es casi despreciable cuando la velocidad es uy ala, para la isa base de iepos. Para ejorar eso se pueden realizar varias acciones: a) Toar un conjuno de uesras consecuivas y realizar una edia enre ellas. b) Hacer una ruina de auo-escalado de la base de iepos, en función de la frecuencia de pulsos enrane. Cuano ás frecuencia, enor escala de iepos; cuano enos frecuencia, ayor escala de iepos. Tano en un caso coo en oro la ruina es fácil de ipleenar; incluso una ezcla de abas puede ejorar ucho el sisea. En el prograa ejeplo se hará con la opción a). Mejoras en el posicionaieno: El uso de sensores de ácula ás esrecha ejorará el posicionaieno. En las pruebas se han usado sensores con arcas de a 3, siendo deseable una anchura enor. MITSUBISHI ELECTRIC EUROPE, B.. Sucursal en España 08190 - San Cuga del allès - Barcelona (España) www.isubishi-elecric.es
FCTORY UTOMTION IISION - eparaeno de Ingeniería Fecha: 8/03/a008 Página 13 / 13 La sensibilidad de los sensores es críica; en las pruebas se experienó con el ajuse de ésas y se llegó a la conclusión que un al ajuse de la sensibilidad en ésas echa a perder el posicionaieno. El ajuse del servo abién es críico; los ejores resulados se han obenido con un auouning con respuesa ala, o con un ajuse anual con respuesa ala. Oro aspeco, uy iporane, es la ecánica. Una relación de ransisión reducora ala ejorará la resolución por pulso, inrínsecaene la exaciud en el posicionado. Por conra obligará a over el oor a velocidades ás alas, debiendo acelerar en ás iepo, con lo cual la velocidad de eiqueado puede resular afecada. Siepre que sea posible, esablecer una aceleración suave ( fija). yuda a deener con suavidad y evia reboes por inercia. Es iporanísio anener la ensión del papel en odo oeno. Cuando se desense, el eiqueaje será erróneo. velocidades alas (> 80/in) es aconsejable que en el cabezal haya un desbobinador elécrico. Conclusiones: Puede conseguirse una eiqueadora de uy buena precisión ediane un FX3U y un posicionador FXN-10PG, con un servo de ipo MR-J3. MITSUBISHI ELECTRIC EUROPE, B.. Sucursal en España 08190 - San Cuga del allès - Barcelona (España) www.isubishi-elecric.es