Exakt synkronisering i testutrustning

Synkronisering av axlar är viktig, inte bara i tryckerimaskiner

testmaskiner fyllningsmaskiner flaskmaskiner ampuller
Inom test och verifiering är synkronisering väldigt viktigt. För en flexibel maskin är elektriska växlar att föredra. LTi löste en sådan uppgift med ServoOne Junior och EtherCat
Det är inte bara i tryckerimaskiner som det är extremt viktigt med synkrona drifter och positionering. Det gäller även för testutrustning och maskiner för verifiering. När dessa maskiner snabbt ska kunna ställas om till produkter med olika format så är mekaniska lösningar likt växlar och cylindrar en nackdel. Då är det en mjukvarubaserad Motion-Control-lösning som gäller.
  • Användning av Virtuell Master
  • Synkroniserar sex stycken ServoOne Junior
  • EtherCat, CANopen och TCP/IP

Spindeln i nätet realiserar en komplex maskin

I juli 2011 startades ett projekt hos en av Italiens största tillverkare av testmaskiner. I de tidigare maskinerna utnyttjades en motor som var mekaniskt ansluten till övriga rörliga delar i maskinen. Marknaden ville kunna arbeta med och testa mycket mindre komponenter. Därför måste dessa testmaskiner vara mycket mer flexibla så att man snabbt kan anpassa sig till olika objekt. Projektet som ingicks mellan LTi och den italienska maskintillverkaren byggde på en helt växelfri konstruktion där varje modul skulle kunna konfigureras och parametriseras helt elektroniskt efter önskemål. LTi kunde här med sin produktfamilj MotionOne uppfylla dessa önskemål och krav tack vare sin erfarenhet inom fältbussar och gränssnitt.

Fältbuss-kommunikation för exakt positionering och kommunikation

LTi utvecklade två fältbuss-optioner för överföring av data som passade till detta projekt. För en synkrondrift med börvärden till drivsystemet för positioneringen använde LTi EtherCat. För själva hastighetsregleringen användes CANopen. Kommunikationen till maskinens PLC skedde via Profibus och därmed är MotionOne-lösningen en slav i utbytet av realtidsparametrar. Dessutom integrerades en TCP/IP-anslutning mellan MotionOne och det HMI som användes för att sätta nya parametrar i maskinen.

ServoOne Junior i synkronsierad fleraxlig testanläggning

Upp till sex stycken ServoOne Junior kan anslutas till EtherCat. För detta projekt reglerades alla sex i "Cyclic Synchronous Position"-mode och alla sex realiserade de synkrona förflyttningarna med hjälp av de elektroniska växel- och nockfunktionerna. I varje motor av typ LSN-074 finns moderna prisvärda SEL37 absolutgivare med Multiturn funktion för en exakt, styv positionering av de sex axlarna, precis som om de hade varit mekaniskt anslutna. Övervakningen av flaskorna gjordes av en kamera samtidigt som 200 falskor per minut passerade. Regleringen av kameran sköttes av en Torque-motor och dess optiska högupplösta enkoder. Denna höga upplösning kan vi generera ett högt dynamiskt moment, dels tack vare teknologin i ServoOne-junior, vår Feed-Forward i strömloopen, GPOC-funktionen för optimering av enkoderns signaler och ett notchfilter.

Virtuell Master för ett exakt börvärde i hård realtid

De synkroniserade axlarna följer vår virtuella MotionOne-master och inte en faktisk master någonstans i maskinen. Därmed reduceras risken för en osäker enkoder-signal som måste gå genom ett filter och därmed blir aningens fördröjd. I denna typ av applikation är det viktigt med värden i hård realtid och då kör vi med en virtuell master.

Färdiga funktionsblock tar hand om synkroniseringen av de anslutna slavarna

Funktionsblocken från LTi:s motion bibliotek startar sin synkronisering direkt via Masterns position. Varje slav har ett tillåtet fönster som man får avvika i sin position. När detta fönster överskrids så larmar systemet och maskinen stannar. Detta larm uppträder på så sätt som om maskinen skulle ha varit mekaniskt ansluten.