贴个标签-速度与精度一个不能少

• 关键词：贝加莱,ACOPOS,运动控制器
• 摘要：在每天我们的生活中，你在超市里都会看到琳琅满目的商品在货架上，或者在日化产品、医药等都有大量的标签，这些标签承载着生产企业的品牌价值主张，也包括了使用方法、配方、联系，以及来自监管的批号、标准等信息。高品质的产品，其精致来自于每个细节，包括这些标签的设计，精美的图案、严丝合缝的标签，让你感受到它的精品定位，这些背后，都有着像贝加莱这样的自动化厂商为我们提供生产的支持。

在每天我们的生活中，你在超市里都会看到琳琅满目的商品在货架上，或者在日化产品、医药等都有大量的标签，这些标签承载着生产企业的品牌价值主张，也包括了使用方法、配方、联系，以及来自监管的批号、标准等信息。高品质的产品，其精致来自于每个细节，包括这些标签的设计，精美的图案、严丝合缝的标签，让你感受到它的精品定位，这些背后，都有着像贝加莱这样的自动化厂商为我们提供生产的支持。

莱州同力是这个领域的佼佼者，他们在这个领域经营二十余年，是中国该领域最为专业的企业之一，在过去的很多年里，他们都保持着与贝加莱的深度合作。因为在他们看来，贝加莱的产品与技术正是为其设计的， 其中像ACOPOSmotor这种驱动与电机一体的运动控制产品同力是行业内第一家使用的，包括满足卫生等级的HMI、还有针对审计追踪所需的mappAudit模块等，另外，贝加莱的工程师在合作中所表现出对于机器控制系统设计的精通，也使得莱州同力赞誉有加。

相对来说，不干胶标签通常针对高端的产品，而在这其中，回转式的贴标机是其中的速度之王，它可以达到40,000个/小时的贴标速度，而精度也要达到±0.1mm，并且，要有高的灵活性，因为标签的尺寸规格、材质也在变化，这需要机器具有高灵活性来适应不同的标签的贴标任务。

图1-回转贴标机的整体机械示意图

图1是回转贴标机的机械示意图，它由大圆盘及在其上的托盘、标站构成，整个托盘围绕着圆盘旋转，而贴标站可以多个，并且可以是冷胶、热熔胶、不干胶的多种形式，可以自由组合配对—根据贴标本身的需求。

为了确保整个机器的严丝合缝的配合，送瓶螺杆将瓶子准确的送入、并随着托盘旋转，以达到比较好的贴标位置，整个过程中，需要机械机构间非常紧密的配合，高精度且稳定的运动控制。

图2-托盘电机的安装

为了让每个托盘都可以适应于各种瓶型，托盘均采用伺服电机进行角度和位置的调整-在机器上，多达45个甚至64个伺服系统来进行定位控制。由于机器空间紧凑，因此，采用了贝加莱的“背包电机”—它将伺服驱动器和电机集成于一体的ACOPOSmotor，它体积小，且支持多圈绝对值编码器，记忆多圈位置。

托盘工站的电子凸轮曲线

在贴标的托盘上，瓶子会被卡到托盘的凹槽中，如果瓶子是非圆形的，那么这个托盘必须旋转到所需贴标面（如有些瓶子是菱形或者椭圆形），因此，需要获得一个旋转角度使得其刚好可以作为贴标的起点，而另一方面，这个托盘在进入贴标区域的时候，它必须与贴标头保持线速度的一致，然后再去回零，整个过程根据贴标尺寸的变化，是一个电子凸轮曲线（CAM）位置环控制，这个就需要托盘高速跟随主轴，并且随着贴标尺寸规格的变化可以自动计算凸轮曲线，并获得光滑的切换能力。图3-则显示了每个托盘都需要进行的这个运动控制过程。

图3-托盘的检测与运动控制

ACOPOS系列运动控制器，本身的电子凸轮曲线（AutoCAM）能够达到极高精度，可以规避机械的精度不足，且能够获得非常光滑的曲线，确保低的机械冲击。另外，在程序实现上，可以多种灵活的触发，编码器、程序或时间触发均可。

送标与射标机构

图4是送标机构的示意图，它是将标签放卷、牵引、送出、裁切的机构构成，可以由多种类型的标站，采用收放卷的高速运动控制技术来保障稳定的张力，以为精准送标、切标提供保障。

图4-送标机构

如图4为标签的收放卷机构，其放卷必须确保与大盘同步，并能够进行补充调整，而收卷则采用扭矩控制模式，带摆辊的方式。通常送标带色标的方式，送标控制由电子凸轮控制及锁标（LATCH）功能配合完成，确保能够精准而又平稳的送标过程。在这个过程中，必须对色标、主轴编码器信号进行微秒级的预测和延时处理，以确保高速中的信号实时同步。

整机配置-紧凑型设计的ACOPOSmotor

图5-贴标机系统配置图

从图5整个机器的配置可以看到，多达60个伺服电机，其高速同步性，由POWERLINK实时网络来保障，达到百微秒级的任务周期。而另一方面采用ACOPOSmotor伺服驱动与电机一体的设计，也让整个接线变得更少，且空间紧凑，易于机械的安装维护。

机器的功能性设计

在回转式贴标机中，针对冷胶、热熔胶、不干胶标准可以实现自动在线监测，自由配对，机械模块化、电气硬件模块化，同时软件也实现模块化。

配方存储与切换：在该机器中，由于经常需要重复生产，或者经常变化尺寸规格、材料等，工艺配方可以进行存储并调用。

缺瓶检测-确保无瓶不贴标，降低不必要的标签损耗，节省成本；

自动换卷、换标、自动接标—可以实现连续生产，保持整个产线的高OEE运营状态-并可以对OEE状态进行计算并记录。

正如莱州同力董事长韩节臣先生所说“同力机械致力于为用户提供高性价比的专业机器设计，同力在机械与工艺方面的创新想法，都能够经由贝加莱控制系统得以完美实现，不仅有卓越的性能，而且我们也看到了贝加莱系统在数字化方面的潜能，双方会继续深度合作，在更为智能、易用的机器方面持续创新，我们对这个合作充满信心”。