標簽剪切機控制系統(tǒng)研究與設計.pdf

1、根據(jù)各國經(jīng)濟發(fā)達水平不同，包裝工業(yè)的產(chǎn)值通常占國民生產(chǎn)總值的1.5％～2.2%。經(jīng)濟越發(fā)達，包裝工業(yè)所占的比重就越大。包裝機械作為包裝工業(yè)的基礎，可以直接體現(xiàn)一個國家包裝工業(yè)的水平。根據(jù)國際包裝機械行業(yè)的發(fā)展趨勢分析，我國目前在某些領域的包裝機械水平與國外比還有相當?shù)牟罹啵饕怯捎谖覈陌b機械工業(yè)起步較晚，大部分設備都是通過引進設備消化吸收研制而成。
　　標簽作為包裝材料的一種，其生產(chǎn)工藝主要包括標簽原材料生產(chǎn)，標簽設計，標簽

2、印刷，標簽剪切等流程，這其中，標簽剪切是其中的重要一環(huán)，直接影響著最后標簽產(chǎn)品的質量。
　　標簽剪切機作為一種包裝系統(tǒng)行業(yè)的通用設備，研制技術比較成熟的都是美國、德國的一些大型跨國公司。從第一臺標簽剪切機問世，到現(xiàn)在其在包裝行業(yè)的廣泛應用，標簽剪切機的機械結構設計已經(jīng)日趨完善。但由于設計較早，對后續(xù)生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的一系列問題沒有充分考慮，在軟件設計上有許多不完善之處，導致自動化程度低，機器對標簽產(chǎn)品的兼容性差，所以改進標簽剪切機控

3、制算法具有非常重大的意義。同時，隨著標簽剪切工藝要求的提高，以及嵌入式系統(tǒng)設計的高速發(fā)展，原有的控制系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足要求，因此，開發(fā)新的標簽剪切機控制系統(tǒng)也勢在必行。
　　本文是對標簽剪切機控制系統(tǒng)的研究與設計。主要研究內容包括以下幾個方面：
　　(1)電氣系統(tǒng)的整體架構：根據(jù)對標簽剪切工藝的研究和對傳統(tǒng)標簽剪切機的分析對比，提出了一種新的標簽剪切機控制系統(tǒng)設計方法。本系統(tǒng)用四個步進電機作為執(zhí)行元件，根據(jù)具體要求，由各自的電

4、機驅動器作為放大元件，采用九個光電傳感器、微動開關等作為檢測元件，電源部分選用兩個開關電源，分別給電機和板卡供電，各控制板卡均為自主研發(fā)設計；
　　(2)運動控制器板卡的設計與實現(xiàn)：完成了四軸運動控制器BMC4000的硬件設計及軟件架構，并實現(xiàn)了其在標簽剪切機控制系統(tǒng)上的應用。BMV4000采用MCU作為主控芯片，DSP作為運動控制芯片，具有多個通用輸入輸出端口，可以控制1～4軸步進或伺服電機，實現(xiàn)直線或圓弧插補，并具有梯形和S形

5、加減速功能；
　　(3)傳感器控制顯示板的設計與實現(xiàn)：根據(jù)標簽剪切機的工藝要求，提出了一種反射式、對射式光電傳感器靈敏度調節(jié)的方法，并設計出傳感器控制顯示板。本板卡由MCU內部的ADC、PWM功能實現(xiàn)傳感器靈敏度的調節(jié)；
　　(4)標簽剪切機軟件算法的研究與設計：根據(jù)對標簽剪切過程的研究，以及生產(chǎn)中所遇到問題的跟蹤分析，提出了一個標簽剪切程序算法，并在此基礎上進行了軟件結構的架構及程序的編寫；
　　(5)上位機ISP下