凌辰科技PLC为平板模切机升级提供动力

平板模切机是包装、电子、印刷、不干胶标签等行业材料成型和加工的核心设备。传统的模切方案通常依赖于低速机器；这些系统存在伺服速度虽高但整体效率低下、加减速耗时过长等问题。因此，设备无法长时间维持高速运转，直接限制了产量和企业的市场响应能力。

本项目旨在满足升级核心模切设备的需求。其主要目标是开发一种高性能、自动化的平板模切机，该机器具有高精度、高效率和高稳定性等特点，旨在取代传统、低效且精度较低的设备或人工模切工艺。

凌辰科技以工业PLC为核心控制器，提供一体化的“全伺服驱动和运动控制”解决方案，使客户能够显著提高循环速度。

客户需求和核心技术挑战

核心客户需求
生产效率：目标周期时间为 400 件/分钟
控制精度：物料输送轴与模切轴之间的高速同步和精确定位
运行稳定性：最大限度减少空转时间和启停时间，以确保长时间可靠高速运行。
工艺灵活性：支持自由配置物料进料长度和推料点等参数

技术实施挑战
在平压模切工艺中，冲压轴（主轴）和送料轴（从轴）必须通过电子凸轮严格同步。当主轴旋转到约220度（冲压头抬起时）时，执行送料动作；送料完成后，向滑枕发送触发信号，执行步进切割。由于刀具需要启动时间，因此必须在主轴旋转到350度时预先发出触发信号，以确保在接收到传感器信号后切割动作完成。
该过程对控制系统的同步周期、凸轮曲线规划和信号响应速度提出了极高的要求。

凌辰科技解决方案

硬件配置
该解决方案采用了凌辰科技的一整套运动控制产品：
主控制器：凌辰PLC系列，支持1ms运动控制同步周期。
伺服驱动器：凌辰系列伺服驱动器，与冲压轴、送料轴和刀具等负载相匹配。
人机界面：凌辰人机界面，可进行参数设置、凸轮曲线监控和报警通知。

核心技术实施
① 1毫秒运动控制同步周期
实现了材料送料轴与模切轴之间的超快速同步和精确定位；显著减少了空转行程和启动/停止时间，确保了长时间稳定、高速运行。
② 电子凸轮曲线规划
允许用户灵活设置从动轴的送料长度并自动调整凸轮关系；支持自由修改从动点和刀具触发角度等参数。凸轮运行逻辑清晰：主轴旋转约220°时开始送料；送料完成后，刀具在350°提前触发；接收到传感器信号后，切割循环结束。
③ 探针功能和高速 I/O 响应
利用探测程序精确捕获外部传感器信号，确保刀具动作与主轴相位严格对齐，防止错位或漏切。
④ 人机交互视觉交互
提供直观的凸轮曲线监控、参数配置和报警诊断界面，降低了操作门槛，方便现场调试和维护。

绩效指标达成情况
现场测试和验证表明，该解决方案在所有性能指标上均表现优异：
生产效率：从 21,000（原始方案）提高到 24,000——提高了 14.28%。
同步周期：1毫秒，确保精确的高速凸轮跟踪。
周期时间目标：满足每分钟 400 件的设计要求。
运行稳定性：全伺服驱动消除了机械反冲；长时间高速运行不会出现性能下降。

解决方案亮点和客户价值

关键技术创新
全伺服驱动架构：取代了传统低速模切机中的半机械驱动系统，消除了与加速和减速相关的时间损失。
超快 1 毫秒同步周期：确保材料输送和模切动作之间的无缝协调，显著缩短单周期时间。
灵活的参数配置：进给长度、滑块位置和刀具触发角度等参数可通过人机界面自由配置，以适应各种材料和工艺要求。
精密探针检测：集成高速 I/O，确保切割动作的毫秒级响应，防止错位或漏切。

为客户创造价值
效率提升：单周期产量从 21,000 增加到 24,000，直接推动了日产能的显著提高。
成本节约：全自动化取代人工协助，降低劳动力成本；凌辰的解决方案具有明显的价格优势和快速响应的服务。
操作简便：可视化人机界面降低了操作门槛，而实时凸轮曲线监控有助于流程优化。
稳定性和可靠性：1毫秒同步周期确保长时间稳定、高速运行，最大限度地减少维护停机时间。

总结

平板模切机是模切行业的核心设备，其效率和精度直接决定生产线的产能和产品质量。凌辰科技以工业PLC技术为核心，通过一系列创新，包括全伺服驱动系统、1毫秒运动控制同步周期、电子凸轮曲线规划和精密测头捕获，实现了效率提升14.28%，单周期产量从21,000件提升至24,000件，完全达到每分钟400件的目标产能。

该解决方案解决了传统低速模切机的局限性——特别是过长的加/减速时间和无法维持高速运行——同时通过灵活的参数配置和可视化的人机界面，为客户提供了一条经济高效、用户友好的自动化升级途径。

展望未来，凌辰科技将继续深化其在运动控制技术领域的专业化建设。公司致力于提供更完善的PLC解决方案，赋能包装、电子、印刷、自粘标签等行业，从而推动中国“智能制造”的质量提升和效率提高。

关于我们

苏州凌辰数据采集与计算机有限公司成立于2006年，秉承“为客户创造价值，建立互利共赢的合作伙伴关系”的经营理念，为客户提供涵盖工业计算机、运动控制系统、测试测量仪器、机器视觉系统和机器人等各类自动化设备的核心组件和系统解决方案。目前，凌辰旗下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TOK机器人有限公司，分别专注于机器人系统的销售和直线运动产品的研发、制造和销售。

产品系统网络

在自动化控制网络的层级结构中，凌辰科技提供涵盖设备层、控制层和信息层的全方位产品。

01 工业计算机

凌辰工业机箱采用工业级坚固结构、卓越的散热管理和防尘设计，为关键计算核心提供全面的物理保护，即使在振动、灰尘和极端温度等恶劣工业环境中也能确保持久稳定的运行。

02 嵌入式工业电脑

凌辰嵌入式工业PC采用紧凑坚固的工业级设计，集成了高性能计算、丰富的I/O接口以及宽广的温度和电压耐受范围。这些系统专为机器视觉、边缘计算和自动化设备等嵌入式应用而设计，可在有限的空间内提供稳定可靠的智能核心，从而赋能智能制造和物联网应用。

03 运动控制卡

凌辰运动控制卡能够控制多达32个运动轴，并同时支持控制多达512个DI点和512个DO点，最大总线通信周期为250µs。在运动控制方面，它支持单轴相对运动、绝对运动、点动和基于驱动的回零等功能；多轴插补；多轴点台运动；以及电子齿轮传动。

04 LMC系列运动控制器

凌辰LMC系列运动控制器采用开放式硬实时内核（抖动小于±0.3微秒）设计。该设计彻底解决了传统Windows平台固有的非实时性限制，确保多轴指令的确定性和瞬时响应。安装极其简便，仅需一根以太网线即可连接；此外，该系统采用高效的异步通信技术，可在1毫秒内同步发出和控制多达12个轴的运动指令。

05 NAC系列高性能运动控制器

凌辰NAC控制器的核心在于其强大的总线扩展能力，支持四个EtherCAT主站，可实现每个工作站256轴的精确控制，总计4096个I/O通道。其运动控制功能全面而稳健：除了标准的点对点、直线和圆弧插补外，还具备五轴插补、样条曲线轨迹平滑和动态坐标系等高级功能。此外，它还集成了振动抑制、“软着陆”功能和高精度位置比较输出；结合八个独立的插补组和连续插补功能，可有效满足复杂轨迹和高速同步的需求。其开发环境开放灵活，支持多种编程语言（包括C++、C#和Python），并允许在实时操作系统内直接编程，从而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，便于开发和灵活部署。这些控制器广泛应用于3C电子、锂离子电池、包装、印刷等行业的自动化设备和生产线系统，也可扩展为物流、汽车、消费品等行业集成生产线中的网络通信节点。凭借对内部/外部网络隔离、高速总线通信和实时数据处理的要求，它们为各种工业环境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自适应速率，可提供稳定可靠的高速网络连接。这些网卡具有强大的抗干扰、浪涌保护和宽温工作范围等特点，广泛应用于运动控制、机器视觉和自动化系统等关键应用领域。产品采用灵活的安装设计，标配全高支架，并可选配半高支架，可无缝集成到各种智能制造设备和工业网络中。

08 IO模块

凌辰科技提供全面的I/O模块解决方案，旨在灵活满足工业自动化的各种需求。

LC/LD系列可扩展I/O模块：支持多种协议，包括EtherCAT、Profinet、Ethernet/IP和Modbus TCP，这些模块可灵活扩展数据采集功能，涵盖数字信号、模拟信号、温度、压力和脉冲信号。它们广泛应用于3C电子、锂离子电池、半导体、汽车制造和医疗设备等领域。

MINI系列I/O模块：该系列产品以其紧凑的尺寸和高实时性能为特点，涵盖数字I/O、模拟I/O、温度模块和通信模块。它们非常适合对空间和实时响应要求极高的控制和数据采集应用场景。

GWS系列免机柜I/O模块：这些模块具有卓越的稳定性和便捷的网络布线功能，专为分布式系统布局而设计，可显著减少系统集成时间和成本。

我们所有的产品组合都致力于为用户提供可靠、易于集成和适应性强的 I/O 模块支持，以满足各种应用场景的需求。