【摘要】本文主要介绍纸护角的分类和设备生产工艺，及使用台达20PM的DTO指令自动生成和动态修改飞剪电子凸轮数据，完成纸护角的冲口、裁切的过程。

　　纸护角由多层纱管纸和牛卡纸经护角机定型压制而成，能对包装件的边角进行保护，并增加其堆码强度，还可用于低成本的“无容器包装”，因而是一种被广泛采用的包装材料。

　　按横截面形状，纸护角可分为U型、L型(或V型)等。在纸护角的规定位置上冲出槽口，便可对纸护角作90度折弯或环绕。

图1 护角产品

　　1 设备概述和工作原理

　　1.1设备概述

　　纸护角一体机，就是能将纸护角的冲口、裁切在一台机上连续完成的设备。按功能划分，该设备可分成挂纸、涂胶、包边、成型、冲口、裁切五个区段。

图2 纸护角一体机的冲口和裁切段

　　由于冲口轴、裁切轴在机械设计上，采用了曲柄滑块机构，伺服电机旋转一周，冲口或裁切台就完成一次追速、同步、裁切、返回的过程，因此控制器必须具有以来料脉冲作主轴，规划两个飞剪电子凸轮来完成纸护角的冲口、裁切动作，且能动态更新凸轮数据的功能。

　　1.2裁切、冲口过程分析

　　客户要求成品以槽口为界，可分1～5段。只有1段时，相当于关闭冲口功能，只有裁切轴作定长裁切;5段时，成品可以拼成如图3示的一个方形框架，其接口处连接后，便可直接用于箱体包装。

图3 纸护角一体机成品

　　下面以生产两段产品为例，来分析其裁切、冲口的过程。

图4 两段纸护角

　　当b>a时，设置好初始飞剪电子凸轮数据后，先让裁切轴飞剪电子凸轮啮合，然后开启主轴：裁切轴会首先动作一次，裁出成品的第一个有效左端面。当主轴行走了长度e(即a-b)时，再让冲口轴的飞剪电子凸轮啮合，切出成品的第一个有效槽口。后续主轴每行走长度b+c(即成品总长)，裁切轴就裁切一次;主轴每行走长度d(即末段长+首段长)，冲口轴就切槽一次。

图5 两段纸护角，当b>a时冲口、裁切示意图

　　综上所述，生产两段产品，当成品的首段长小于刀距时：第一次裁切的主轴长度为“刀距-首段长”，后续主轴长度为“成品总长”;而冲口的主轴长度为“末段长+首段长”，两个飞剪电子凸轮同时啮合。

　　当成品的首段长大于刀距时：裁切的主轴长度始终设为“成品总长”，冲口的主轴长度始终设为“末段长+首段长”。但裁切轴的飞剪电子凸轮先啮合;当主轴行走了“首段长-刀距”时，再启动冲口轴的飞剪电子凸轮啮合。更多段数产品的裁切、冲口过程以此类推，不作分析。

　　2 台达20PM运动控制方案

　　根据以上控制过程和要求，选用两台DVP20PM00D来完成两个飞剪电子凸轮的动作。DVP20PM00D是一款专业的运动控制器，支持电子凸轮(2048点)及飞剪、追剪应用;兼容G-Code/M-Code，支持2轴直线/圆弧插补运动控制等功能。

图6 控制系统框图

　　主要电气配置型号如表1。

表1 主要电气配置型号列表

　　变频器的启停通过20PM的Y点进行控制，频率命令通过操作面板上的电位器给定。

　　触控屏与20PM的通讯连接，使用RS232连接线，通过触控屏不同的COM口与20PM相连。两台20PM相同的参数设置可通过触控屏内的Background宏进行传递，也可采用RS485联机，通过触控屏的1个COM口与两台设置为不同站号的20PM通讯。

　　接入冲口轴20PM的A0、B0的主轴脉冲信号，也并入其A1、B1口，并在程序中启动C204计数，用以判断当产品首段长大于刀距时，冲口轴电子凸轮启动的时机。两个20PM的DOG信号与X2并联，回原点时需为DOG正缘停止。

　　3 结语

　　目前该设备已投入使用，使用效果得到了客户认可。台达20PM的飞剪电子凸轮功能为该类设备提供了经济、适用的运动控制方案，具有较好的市场推广价值。