套標機是一種將筒標自動切斷,，準確套入容器的包裝機械，配合后道熱收縮工序,，將標簽完好地固定于容器適當位置,。套標機的使用大大降低了套標環(huán)節(jié)的人力物力，現(xiàn)已廣泛應用于啤酒飲料,、化工,、醫(yī)藥等行業(yè)，尤其在果汁加工生產(chǎn)線中,，是必不可少的設備,。
目前國內(nèi)生產(chǎn)的套標機能達到的最高速度多數(shù)在400bpm（瓶/分鐘）左右，能滿足普通用戶的需求,。但隨著世界食品包裝行業(yè)的高速發(fā)展,，越來越多的世界知名果汁飲料生產(chǎn)商希望通過提高整線生產(chǎn)速度獲得更大利潤。
經(jīng)過實踐,，OMRON以CP1H為核心的系統(tǒng)配置,，可以幫助客戶穩(wěn)定實現(xiàn)600bpm的速度。
套標機的工藝流程如下圖所示： 
工藝流程圖
工藝結構圖
套標機的工藝難點主要有4點：
Ⅰ.要使整機速度達到600bpm,，每0.1秒就要完成一次套標動作,，這意味著下標電機在70ms內(nèi)需完成150mm的位移，切刀電機在30mS之內(nèi)完成一轉,，且下標與切標電機必須頻繁起停,，定位精準；
Ⅱ.下標由兩對小的導標滾輪向內(nèi)側旋轉,，靠滾輪與薄膜的摩擦力將標下拉，雖然采用特殊材質后可使摩擦系數(shù)加大,，但在高速下標時還是很難避免打滑情況的發(fā)生,，這樣即使下標電機定位精準，也會出現(xiàn)下標長度不齊的現(xiàn)象,；
Ⅲ.切標電機旋轉帶動刀盤旋轉一周完成切標動作,，切標電機的定位不準會使刀盤過沖，最終導致刀盤堵標,；
Ⅳ.與4臺變頻器通訊會增加程序所占內(nèi)存,，延長程序的循環(huán)掃描時間，延誤切標與下標的動作時間,。
OMRON對工藝難點進行分析后,，最終使用2臺伺服系統(tǒng)控制下標和切標電機，使用4臺變頻器分別控制馬達,、定位皮帶,、進瓶螺桿,、桿簽供應電機，這四臺變頻器與OMRON小型PLC CP1H進行通訊,，可通過人機界面NS8設定參數(shù)調(diào)節(jié)電機轉速,。系統(tǒng)構成如下圖所示：
歐姆龍系統(tǒng)方案配置圖
在本方案中，控制器采用了OMRON的小型PLC CP1H,，它有著高速的指令運算,，內(nèi)置了4路100kHZ的高速脈沖輸出，且配有PLS2指令(脈沖輸出梯形加減速定位指令),，無需另加定位模塊即可輕松完成4軸伺服同時定位,，為客戶大大節(jié)省了電氣成本。
CP1H可同時添加RS232,、RS422/485兩種串口,，且與OMRON本廠的變頻器通訊可直接調(diào)用Smart FB(功能塊)，省去了客戶繁瑣的通訊程序編寫步驟,。而且,，CP1H還具有強大的中斷功能，客戶的下標和切標程序可放在輸入中斷的中斷程序內(nèi),，當PLC接收到切標和下標執(zhí)行信號時立刻轉入中斷程序執(zhí)行切標和下標動作,，使得這兩個動作不受程序循環(huán)掃描周期的影響，快速完成,，將整體時間控制在0.1S內(nèi),。
在本方案里選用OMRON W系列伺服控制下標，具有定位時間短,，定位精度高的特點,。A系列簡易伺服控制切標，在確速度與定位精度的同時,，操作簡單,，縮短了設備的調(diào)試時間。伺服電機的Z相信號可取代原先的凸輪為下標環(huán)節(jié)送出切標定位完成信號,。W系列與A系列的伺服都可以通過數(shù)據(jù)線與OMRON的伺服監(jiān)控軟件Cx-Driver相連,，可實現(xiàn)參數(shù)的快速設置以及伺服運行時性能的實時監(jiān)控，幫助客戶在故障產(chǎn)生時快速準確地找到問題所在,。
因為本方案中用到的變頻器還需要與PLC進行通訊,，因此選用了OMRON的3G3MV系列變頻器。該變頻器內(nèi)置RS-422和RS485通信功能,，結合CP1H支持的Smart FB功能,，與PLC的通信顯得非常方便。
OMRON的彩色觸摸屏NS使用在套標機上,，通過其獨有的SAP程序庫,、支持多達1000種配方以及多語言切換功能,，與歐姆龍控制器與器件之間進行了簡易化的連接和畫面制作，大幅度節(jié)約了產(chǎn)品開發(fā)時間,。
考慮到下標的打滑問題,，OMRON還使用了對射式光纖傳感器E3X-DA對下標伺服電機送出下標完成信號來控制標長，取代了原先設想的用伺服定位控制下標長度,，盡可能地減小了打滑對下標產(chǎn)生的影響,。
從系統(tǒng)產(chǎn)品到高端視覺傳感器，OMRON完善的產(chǎn)品體系幾乎涵蓋了整個泡罩包裝機械上需要的工控產(chǎn)品,，且每樣產(chǎn)品既具有其自身的獨立優(yōu)勢,，又具有本廠產(chǎn)品之間高度的兼容性?？蛻舨捎肙MRON整套系統(tǒng)解決方案后,，套標機使用150mm標簽時每分鐘可達到600bpm的速度并能穩(wěn)定運行, 每個瓶子的套標動作周期低于0.1S。這不僅節(jié)省了工作量與開發(fā)成本,，又同時大大提高了機械的整體性能,。