凌辰PLC助力飞机纸箱折叠机升级
在包装行业，纸箱折叠成型是包装后工序的关键步骤，广泛应用于食品、医药、化妆品和3C电子产品包装等领域。传统的折叠方案通常采用点对点（PTP）控制，弯曲动作的启动和停止都非常突然，导致冲击力大、折痕不均匀，且成功率低。此外，不同纸箱类型的切换需要重新编程和调试，这既耗时又需要高超的技术，严重影响生产效率和市场响应速度。
客户原有的折叠工艺采用点对点控制（PTP），冲击力大，换模时间长。客户明确要求将PTP控制升级为凸轮控制方案，以提高产能，同时方便工人根据不同类型的纸盒调整参数，实现快速生产。
凌辰科技凭借超过20年的工业自动化专业经验，已成功交付一套以飞机包装箱折叠机为核心的完整解决方案。 凌辰有限公司 + 电子凸轮，帮助客户在效率和质量方面取得突破。
飞机纸箱折叠工艺流程
飞机盒（也称快递盒或邮政盒）因其展开后形似飞机而得名，是包装行业应用最广泛的纸箱类型之一。该设备主要用于折叠和成型飞机盒，主要由两部分组成：装载部分和折叠部分。
装载区
纸箱装载系统采用连续进料循环工艺，分为三个工作站：
- 取货点： 从杂志上吸纸板
- 振动站： 通过摇晃动作分离粘连的纸板；该系统支持通过人机界面自定义摇晃次数，以适应不同的纸板硬度和粘连程度。
- 安置站： 将纸板放在折叠台上
动作逻辑联锁： 单箱放置过程完成后，X 轴传输机构必须返回拾取原点，系统才能允许折叠过程开始，从而确保站点之间的互锁并消除干扰风险。
并行的前后进程： 在折叠工位进行折叠作业的同时，前端吸料机构同步完成下一张纸板的预抓取并待命。当前纸箱折叠完成后，预抓取的纸板立即被送至折叠工位，实现无需等待的并行处理，显著提升了整体连续生产效率。
折叠成型部
飞机纸箱的折叠过程包括多个精确步骤，按以下顺序执行：
- ① 小翻盖预折叠： 前后小襟片沿预设折痕线折叠，与前后主折痕形成 90° 垂直状态，完成小襟片的预定位。
- ② 前后折叠包装： 前后主折叠处向内弯曲 90°，同时将预先折叠的小翻盖包裹在盒体内部。
- ③ 左右折叠和耳朵同步预折叠： 左右主褶向内弯曲 90°，同时带动侧耳预折叠到预设角度。
- ④ 耳锁底部啮合： 两侧的耳朵完全压紧并向内弯曲，与盒子底部的相应槽口啮合，完成底部锁定和成型。
整个折叠过程涉及多个执行器，包括左右小翼轴、前后折叠轴、左右折叠轴、左右压紧轴和左右锁定轴。每个轴都必须按照特定的时序和相位关系进行协调，这对控制系统的同步精度和轨迹平滑度提出了极高的要求。
凌辰科技解决方案
硬件配置
该方案采用凌辰PLC作为核心控制器，通过EtherCAT总线管理折叠伺服电机和编码器，同时兼容机器现有的外围设备。凌辰GWS系列机柜I/O模块具有高稳定性和便捷的网络布线，适用于分布式工业控制场景，可显著节省系统集成时间和成本。凌辰人机界面（HMI）支持参数设置、凸轮曲线监控、配方管理和报警显示等功能。
①虚拟主轴+电子凸轮同步
PLC内部内置虚拟主轴，仅作为折叠机构的运动参考，无需修改其他机器结构。根据折叠过程，预先编程了一条专属的电子凸轮曲线，使弯曲轴和压制轴与虚拟轴同步运动。凭借平滑的运动算法，整个加减速过程流畅无缝，彻底消除了刚体冲击。
② 分区运动控制
控制器仅为折叠单元启用虚拟轴、电子凸轮和多轴同步功能，其他机构则保留其原有的控制逻辑。新旧程序可以共存，从而降低升级成本和风险。EtherCAT总线架构实现了分区管理、协同高效以及高速的指令/数据交互。
③ 多配方凸轮曲线应用
针对不同类型的纸箱，预设了多种凸轮曲线，并以配方形式保存。操作员只需轻触触摸屏即可切换，无需重新编程。轨迹缓冲功能优化了方向改变和端部弯曲的关键位置，防止速度骤升导致纸箱损坏。固定的预设凸轮轨迹确保每批产品的成型标准一致。
④ 闭环位置反馈逻辑
编码器实时采集实际折叠轴位置，并将其与电子凸轮的理论位置进行比较，确保折叠轴精确地按照预设轨迹运动，从而保持长期的位置稳定性和一致的折叠精度。
解值
质量飞跃
经过特殊优化的折叠工艺彻底消除了点对点控制造成的皱纹、裂纹和弯曲不均等缺陷。弯曲端点处的平滑缓冲取代了突兀的启动/停止模式，优化了末端弯曲轨迹，增强了箱体形状，防止回弹和松动。成品箱体质量显著提高，降低了废品和返工成本。
产能突破
消除了折叠工位的等待时间，确保折叠过程连续流畅。设备可以全速运行。前后并行的折叠流程意味着装载机构在折叠进行的同时预先抓取下一张纸板，并在折叠完成后立即输送。这极大地提高了整体连续生产效率，充分释放了机器的正常运行时间和整体产能。
成本优化
箱式切换只需一键即可完成，大幅缩短了专业调试时间。仅需对折叠单元控制系统进行升级，硬件改动极小，从而有效控制了整体投资。多配方凸轮曲线应用无需重新编程，显著缩短了调试周期。
维护简化
折叠轴载荷平稳，降低了机械部件的磨损和故障频率。清晰的分区系统简化了故障排除，使基本操作人员能够进行日常维护，从而降低长期维护成本。闭环位置反馈确保了长期位置稳定性以及折叠精度的一致性。
结论
飞机盒折叠机是包装行业后包装自动化环节的关键设备，其控制精度和运行效率直接决定包装质量和产能。传统的PTP控制方式启动和停止都非常突然，导致冲击大、精度低、换模困难。凌辰科技以凌辰PLC为核心，通过虚拟主轴+电子凸轮同步、EtherCAT高速总线、一键式配方切换、闭环位置反馈等创新技术，成功将飞机盒折叠工艺从PTP模式升级到电子凸轮控制。这全面解决了质量问题，消除了动作等待时间，实现了一键式换模，显著提高了机器的正常运行时间和生产灵活性。
该解决方案的多维价值——质量飞跃、产能突破、成本优化和维护简化——已在客户现场得到充分验证。未来，凌辰科技将继续深化在工业自动化领域的布局，聚焦封装、3C、半导体、新能源等行业，提供更全面的PLC产品和运动控制解决方案，助力中国智能制造转型升级，为中国制造业的高质量发展贡献力量。
关于灵尘
苏州凌辰电脑股份有限公司成立于2006年，是一家秉承“为客户创造价值，合作共赢”经营理念的企业。我们为客户提供工业计算机、运动控制、测试测量、机器视觉、机器人及其他自动化设备的核心组件和系统解决方案。目前，凌辰拥有两家全资子公司：苏州迅亚自动化科技有限公司和苏州拓科机器人有限公司，分别从事机器人销售和研发以及直线传动产品的生产和销售。凭借在专业化、精细化、差异化和创新方面的卓越表现，公司于2025年荣获工信部颁发的“国家专业化创新小巨人”企业称号，标志着公司发展迈入新的阶段。我们将继续推动中国智能制造产业的发展和创新。
在分层自动化控制网络中，凌辰科技涵盖了设备层、控制层和信息层的所有产品。
01 工业计算机
凌辰工业机箱采用工业级坚固结构、优异的散热和防尘设计，为关键计算核心提供全面的物理保护，确保在振动、灰尘和宽温范围等恶劣工业环境中长期稳定运行。
02 嵌入式工业计算机
凌辰嵌入式工业计算机采用紧凑坚固的工业设计，集成了高性能计算、丰富的I/O接口以及宽广的温度/功率适应性。专为机器视觉、边缘计算和自动化设备等嵌入式应用场景量身打造，可在有限空间内提供稳定可靠的智能核心，助力智能制造和物联网应用。
03 运动控制卡
凌辰运动控制卡可控制多达32个运动轴，同时支持多达512个DI点和512个DO点，最大总线通信周期可达250µs。运动控制功能包括单轴相对运动、绝对运动、点动运动、驱动器回零；多轴插补；多轴点台运动；电子齿轮传动等。
04 LMC系列运动控制器
凌辰LMC系列运动控制器基于开放式硬实时内核（抖动
05 NAC系列高性能运动控制器
凌辰NAC控制器具备强大的总线扩展能力，支持4个EtherCAT主站，可实现对多达256轴和4096个I/O点的精确控制。其运动控制功能全面：不仅支持基本的点对点、直线和圆弧插补，还支持五轴插补、轨迹样条平滑、动态坐标系等高级功能；集成振动抑制、软着陆和高精度位置比较输出，结合8个独立的插补系统和连续插补能力，满足复杂轨迹和高速同步的需求。开发环境开放灵活，支持C++、C#、Python等多种语言，允许在实时系统内直接编程，显著提升集成和调试效率。
06 PLC运动控制器
凌辰PLC控制器严格遵循PLCopen规范和IEC-61131-3国际标准，集高性能、紧凑尺寸和模块化设计于一体，易于开发和灵活部署。广泛应用于3C、锂电池、包装、印刷等领域的自动化设备和生产线系统，并可扩展为物流、汽车、消费品等组合生产线中的网络通信节点，满足内外网络隔离、高速总线通信和实时数据处理等需求，为各种工业场景提供稳定可靠的控制核心。
07 工业网络卡
凌辰工业网卡专为严苛的工业环境而设计，具备10/100/1000Mbps自适应能力，可提供稳定可靠的高速网络连接。该系列网卡具有抗干扰、浪涌保护和宽温工作范围等特性，广泛应用于运动控制、机器视觉和自动化系统。产品采用灵活的安装设计（标配全高支架，可选配半高支架），可广泛集成到各种智能制造设备和工业网络中。
08 IO模块
凌辰科技提供全系列的IO模块解决方案，灵活满足各种工业自动化需求。
- LC/LD系列扩展I/O模块： 支持 EtherCAT、Profinet、Ethernet/IP、Modbus TCP 等协议，灵活扩展数字、模拟、温度、压力、脉冲采集模块，广泛应用于 3C、锂电池、半导体、汽车、医疗等领域。
- MINI系列IO模块： 尺寸紧凑，实时性能高，涵盖数字 I/O、模拟 I/O、温度模块、通信模块等，适用于对空间和实时响应要求较高的控制和数据采集场景。
- GWS系列机柜I/O模块： 具有高稳定性和便捷的网络布线特性，适用于分布式布局，可显著节省系统集成时间和成本。
全线产品致力于提供可靠、易于集成、多场景适应性的IO模块支持。
