圆刀模切机及其产品加工工艺
【】模切机分平刀圆刀两种生产模式，在工业加工生产中应用广泛。本文介绍的是圆刀型模切机中的十工位圆刀模切机，包括圆刀机模切定义、控制系统PLC与生产加工结合、使用CCD辅助生产，利用产品加工流程，将模切机的工作原理和加工模式进行分析。模切机在日常生产中常见故障的应对方法以及日常维护。
目录
引言 5
一、模切机的介绍 6
（一）圆刀模切机概述 6
（二）圆刀机的性能特点及优势 7
二、模切机控制系统PLC编程简介 8
（一）PLC编程控制的特点和工作原理 8
（二）PLC编程简化加工工艺 9
三、模切机辅助工具CCD工业相机简介 12
（一）CCD主要应用基本介绍 12
（二）CCD功能特性 12
（三）CCD器件的产线应用 13
四、圆刀机装配调试与工艺 14
（一）十工位圆刀模切机 14
（二）圆刀机工作原理 14
（三）圆刀机的工艺 15
（四）圆刀机的装配调试 16
（五）日常生产中产品存在的问题 18
（六）生产问题的解决方法 18
（七）日常生产注意事项 20
（八）圆刀机的使用注意事项 21
五、圆刀机的维护保养 22
总结 23
参考文献 24
谢辞 25
引言
随着人们物质生活的丰富，各种产品不断问世，销售量与范围逐渐扩大，促使包装工业迅速发展，市场急需大量高性能的自动化包装机械来满足人们日益增长的消费需求。模切机被用作包装机械，模切技术适用于各类印刷产品表面加工，根据产品外观设计要求制作模切板，运用模切工艺将薄膜纸类或其它材料制成所需形状或切痕。进行产品模切加工，制作出来的包装品结实耐用，而且立体美观，满足了人们的要求，它的完善发展显现出其巨大的市场价值。随着科技水平的提高，模切机的自动化水平提高很快，与气压、液压、PLC控制各种方式更紧密结合。在今后不断的改进中、模切机的技术也会愈发成熟，所制作产品的加工工艺也会更加完善。
模切机简介
一般的模切机又 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
称作数控冲压机，主要用来对金属类、不干胶、双面胶、薄膜纸类、泡棉类、滤网类以及烫金工艺，是印后包装加工成型的重要设备。典型的模切机外观如图11所示。
图11模切机外观图
（一）圆刀模切机概述
圆刀机属于模切机的其中一种，又叫做滚刀机，可分为2座、3座、5座、7座、10座等系列圆刀模切机。由于模切时的刀模是用实体的金属圆柱体加工制成而命名圆刀机。它以圆刀的形式持续旋转模切加工，是模切机中生产效率最高的设备之一，模切的产品广泛应用于手机电脑、液晶显示器、数码相机、LCD背光源等领域。?
圆刀模切是通过滚刀刀具与表面光滑且坚硬的圆柱体金属垫辊挤压材料来完成，在一个工艺过程中完成对多层材料的复合与加工的模切方法。
（二）圆刀机的性能特点及优势
圆刀机作为当代自动化生产的主要设备之一，参照它的高效性总结出如下的特点和优势。特点有1.每个工位采用伺服系统单独驱动，同步性能好，精度高。2.收放卷轴采用气胀轴（如图12），操作简便。3.伺服电机张力全自动控制，具有收放料轴自动检测的急停功能。4.使用PLC编程控制系统和自主研发全自动功能软件，实现无传感器的卷轴全自动张力控制。5.机器刀座侧板采用进口铝材制作，防止生锈。使用进口零件，保证机器使用寿命。
图12气胀轴图
优势有1.模切速度快，圆滚刀可连续生产，适用于大批量生产。2.效率高，可以同时实现模切、复合、排废、成品收卷及在线尺寸检测等多种功能。3.质量高，复合成型一步到位，良率高。4.节省人力，一位操作员就可以开机。
二、模切机控制系统PLC编程简介
（一）PLC编程控制的特点和工作原理
1.PLC控制系统的特点
PLC编程的功能强大、操作便捷并且使用范围广，在工业生产的所有领域得到了广泛应用。国际电工委员会对PLC的定义：“这是一种专为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子系统。采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。易于使工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能是可编程控制系统的设计原则。”PLC程序依靠程序来改变控制功能，同时PLC还能与其他计算机进行通信联网，使它运行工作起来更加便捷。在各种机械设备上PLC编程迅速应用与发展，被大量地应用在生产过程的控制装置中，运用PLC改造设备方便工艺流程是在各行各业取得的最显著成果。随着生产的越来越高效化，掌握PLC的工作原理，生产设计、调试和维护PLC控制系统的能力，已经成为现代工业对技术人员的基本要求。
2.PLC应用于模切机的工作原理
PLC编程控制工作方式是“顺序扫描，不断循环”，在程序运行时，系统根据用户编制好的程序，按指令步骤循环扫描，做周期性工作，没有特殊指令改动，就从第一条指令开始执行已编写好的程序，依次完成各部分指令至程序结束，然后跳转回第一条指令，开始下一轮循环扫描，如此反复。每次扫描指令过程中要完成对输入信号采样和对输出状态刷新等工作。PLC编程完整的循环扫描周期是由输入采样、程序执行和输出刷新三个阶段组成。
输入采样阶段:用扫描方式按顺序读入所有的输入数据和状态，同时写入各对应输入状态寄存器中，然后关闭输入端口。为了保证任何情况下输入数据都能被读入、那么输入的脉冲信号宽度必须大于一个扫描周期。
程序执行阶段:PLC按照从上往下顺序依次扫描用户程序指令，经过相应的运算和处理后，将得到的结果再写入输出状态寄存器。
输出刷新阶段:当扫描用户程序结束后，系统按照对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路，并通过一定的方式输出信号，使输出设备开始工作。
（二）PLC编程简化加工工艺
1.PLC配合模切工艺设计目的
产品外包装行业在如今社会已成为热门行业。企业不再只注重产品的质量，把产品外观包装的美观也放重要的地位。工业发展必然推动模切机向自动化、高效化和节能化方向发展。如今的包装生产机械自动化程度不高,相位的调整采用试切法慢调微调，既浪费原料和时间，又不是很精确。PLC编程应用于模切行业的目的是为了提高生产效率、改善产品质量,、提高经济效益，让加工流程不显得繁琐。模切机在加工薄膜印刷品时,对操作员的操作技术要求较高，不能准确的排除故障就会生产出废料造成浪费。所以为了提高模切机的自动化程度，使用PLC编程实现自动检测和调整，能够有效提高生产效率和产品质量，从而使模切机生产更加效率。
2.PLC系统控制类型
PLC系统控制类型按结构形式分为整体式、模块式和叠装式。整体式构成简单，要求低。对PLC 的输入、输出点数要求较少,需要的存储空间较小，显得模切控制系统较为简单。模块式下PLC各模块工作单一，但模块种类的多种多样，可以进行灵活配置。而叠装式PLC其实就像是将整体式的要求简单、安装方便和模块式的搭配灵活、安装整齐的优点相结合构成的。
目录
引言 5
一、模切机的介绍 6
（一）圆刀模切机概述 6
（二）圆刀机的性能特点及优势 7
二、模切机控制系统PLC编程简介 8
（一）PLC编程控制的特点和工作原理 8
（二）PLC编程简化加工工艺 9
三、模切机辅助工具CCD工业相机简介 12
（一）CCD主要应用基本介绍 12
（二）CCD功能特性 12
（三）CCD器件的产线应用 13
四、圆刀机装配调试与工艺 14
（一）十工位圆刀模切机 14
（二）圆刀机工作原理 14
（三）圆刀机的工艺 15
（四）圆刀机的装配调试 16
（五）日常生产中产品存在的问题 18
（六）生产问题的解决方法 18
（七）日常生产注意事项 20
（八）圆刀机的使用注意事项 21
五、圆刀机的维护保养 22
总结 23
参考文献 24
谢辞 25
引言
随着人们物质生活的丰富，各种产品不断问世，销售量与范围逐渐扩大，促使包装工业迅速发展，市场急需大量高性能的自动化包装机械来满足人们日益增长的消费需求。模切机被用作包装机械，模切技术适用于各类印刷产品表面加工，根据产品外观设计要求制作模切板，运用模切工艺将薄膜纸类或其它材料制成所需形状或切痕。进行产品模切加工，制作出来的包装品结实耐用，而且立体美观，满足了人们的要求，它的完善发展显现出其巨大的市场价值。随着科技水平的提高，模切机的自动化水平提高很快，与气压、液压、PLC控制各种方式更紧密结合。在今后不断的改进中、模切机的技术也会愈发成熟，所制作产品的加工工艺也会更加完善。
模切机简介
一般的模切机又 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
称作数控冲压机，主要用来对金属类、不干胶、双面胶、薄膜纸类、泡棉类、滤网类以及烫金工艺，是印后包装加工成型的重要设备。典型的模切机外观如图11所示。
图11模切机外观图
（一）圆刀模切机概述
圆刀机属于模切机的其中一种，又叫做滚刀机，可分为2座、3座、5座、7座、10座等系列圆刀模切机。由于模切时的刀模是用实体的金属圆柱体加工制成而命名圆刀机。它以圆刀的形式持续旋转模切加工，是模切机中生产效率最高的设备之一，模切的产品广泛应用于手机电脑、液晶显示器、数码相机、LCD背光源等领域。?
圆刀模切是通过滚刀刀具与表面光滑且坚硬的圆柱体金属垫辊挤压材料来完成，在一个工艺过程中完成对多层材料的复合与加工的模切方法。
（二）圆刀机的性能特点及优势
圆刀机作为当代自动化生产的主要设备之一，参照它的高效性总结出如下的特点和优势。特点有1.每个工位采用伺服系统单独驱动，同步性能好，精度高。2.收放卷轴采用气胀轴（如图12），操作简便。3.伺服电机张力全自动控制，具有收放料轴自动检测的急停功能。4.使用PLC编程控制系统和自主研发全自动功能软件，实现无传感器的卷轴全自动张力控制。5.机器刀座侧板采用进口铝材制作，防止生锈。使用进口零件，保证机器使用寿命。
图12气胀轴图
优势有1.模切速度快，圆滚刀可连续生产，适用于大批量生产。2.效率高，可以同时实现模切、复合、排废、成品收卷及在线尺寸检测等多种功能。3.质量高，复合成型一步到位，良率高。4.节省人力，一位操作员就可以开机。
二、模切机控制系统PLC编程简介
（一）PLC编程控制的特点和工作原理
1.PLC控制系统的特点
PLC编程的功能强大、操作便捷并且使用范围广，在工业生产的所有领域得到了广泛应用。国际电工委员会对PLC的定义：“这是一种专为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子系统。采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。易于使工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能是可编程控制系统的设计原则。”PLC程序依靠程序来改变控制功能，同时PLC还能与其他计算机进行通信联网，使它运行工作起来更加便捷。在各种机械设备上PLC编程迅速应用与发展，被大量地应用在生产过程的控制装置中，运用PLC改造设备方便工艺流程是在各行各业取得的最显著成果。随着生产的越来越高效化，掌握PLC的工作原理，生产设计、调试和维护PLC控制系统的能力，已经成为现代工业对技术人员的基本要求。
2.PLC应用于模切机的工作原理
PLC编程控制工作方式是“顺序扫描，不断循环”，在程序运行时，系统根据用户编制好的程序，按指令步骤循环扫描，做周期性工作，没有特殊指令改动，就从第一条指令开始执行已编写好的程序，依次完成各部分指令至程序结束，然后跳转回第一条指令，开始下一轮循环扫描，如此反复。每次扫描指令过程中要完成对输入信号采样和对输出状态刷新等工作。PLC编程完整的循环扫描周期是由输入采样、程序执行和输出刷新三个阶段组成。
输入采样阶段:用扫描方式按顺序读入所有的输入数据和状态，同时写入各对应输入状态寄存器中，然后关闭输入端口。为了保证任何情况下输入数据都能被读入、那么输入的脉冲信号宽度必须大于一个扫描周期。
程序执行阶段:PLC按照从上往下顺序依次扫描用户程序指令，经过相应的运算和处理后，将得到的结果再写入输出状态寄存器。
输出刷新阶段:当扫描用户程序结束后，系统按照对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路，并通过一定的方式输出信号，使输出设备开始工作。
（二）PLC编程简化加工工艺
1.PLC配合模切工艺设计目的
产品外包装行业在如今社会已成为热门行业。企业不再只注重产品的质量，把产品外观包装的美观也放重要的地位。工业发展必然推动模切机向自动化、高效化和节能化方向发展。如今的包装生产机械自动化程度不高,相位的调整采用试切法慢调微调，既浪费原料和时间，又不是很精确。PLC编程应用于模切行业的目的是为了提高生产效率、改善产品质量,、提高经济效益，让加工流程不显得繁琐。模切机在加工薄膜印刷品时,对操作员的操作技术要求较高，不能准确的排除故障就会生产出废料造成浪费。所以为了提高模切机的自动化程度，使用PLC编程实现自动检测和调整，能够有效提高生产效率和产品质量，从而使模切机生产更加效率。
2.PLC系统控制类型
PLC系统控制类型按结构形式分为整体式、模块式和叠装式。整体式构成简单，要求低。对PLC 的输入、输出点数要求较少,需要的存储空间较小，显得模切控制系统较为简单。模块式下PLC各模块工作单一，但模块种类的多种多样，可以进行灵活配置。而叠装式PLC其实就像是将整体式的要求简单、安装方便和模块式的搭配灵活、安装整齐的优点相结合构成的。
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