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1、枕式包裝機(jī)是食品、醫(yī)藥等包裝行業(yè)中應(yīng) |「|訂||77|
用比較廣泛的一種 包裝機(jī)械，日常生活中
使用到大量的日常用品和食品的包裝大多是枕式包裝機(jī)封裝而成。 隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展
和人民生活水平的提高， 給包裝機(jī)行業(yè)帶來了良好的發(fā)展機(jī)遇， 應(yīng)用范圍也越來越寬廣， 同
時(shí)對包裝機(jī)的品質(zhì)和生產(chǎn)效率也提出了更高的要求。
傳統(tǒng)的枕式包裝機(jī)主要采用差速齒輪箱的結(jié)構(gòu)， 優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行穩(wěn)定；缺點(diǎn)是噪聲較大，機(jī)械容
易損壞，封裝精度的調(diào)整很麻煩。隨著微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)的發(fā)展， PLC
技術(shù)日益成熟，應(yīng)用也更加廣泛。包裝機(jī)主機(jī)系統(tǒng)采用 PLC作為控制系統(tǒng)核心，可以使得
包裝速度高，
2、定位準(zhǔn)確，系統(tǒng)更加可靠、穩(wěn)定，符合、滿足現(xiàn)在包裝的發(fā)展要求。
圖1包裝機(jī)前視圖
系統(tǒng)組成
枕式包裝機(jī)主要完成成型、定位、包裝和封口等功能。主要包括以下幾個(gè)系統(tǒng)部分:
1. 封切系統(tǒng)
枕式包裝機(jī)的封切系統(tǒng)由橫封刀（上、下）和縱封刀（左、右）組成，其作用就是對包裝物 進(jìn)行橫向和縱向的封裝。
2. 加熱系統(tǒng) 系統(tǒng)需要對橫封刀和縱封刀進(jìn)行加熱， 并進(jìn)行溫度控制， 采用臺(tái)達(dá)溫度表采集并控制封切刀 的溫度。
3. 變頻調(diào)速系統(tǒng)
變頻器驅(qū)動(dòng)橫切刀達(dá)到封切的目的，其速度決定該包裝機(jī)的包裝速度。
4. 縱封送料系統(tǒng)
縱封送料系統(tǒng)由伺服驅(qū)動(dòng)送料輥與橫切送料系統(tǒng)配合， 根據(jù)包裝膜的袋長等
3、技術(shù)指標(biāo)達(dá)到準(zhǔn) 確送膜并能達(dá)到封切準(zhǔn)確（橫切到包裝膜的色標(biāo)位置）的要求。
5. 電氣控制系統(tǒng)
電源采用單相 220V/50Hz 供電，主機(jī)的電氣系統(tǒng)主要由 PLC 、變頻器、伺服系統(tǒng)、人機(jī)界
面等組成。并在橫封刀軸上安裝一個(gè)接近開關(guān)，位置為橫切點(diǎn)；在送膜軸上裝一光電開關(guān)， 在包裝膜上黑色光標(biāo)通過時(shí)起作用；在縱封送料系統(tǒng)的主軸安裝一個(gè) 360 線編碼器，對袋 長進(jìn)行計(jì)長（通過 PLC 高速計(jì)數(shù)實(shí)現(xiàn)）。
電氣控制原理
系統(tǒng)通過人機(jī)界面上對應(yīng)劃面設(shè)置袋長 （包裝膜兩個(gè)光標(biāo)之間的距離） ，袋長設(shè)定也可以通 過啟動(dòng)系統(tǒng)袋長自動(dòng)量測來實(shí)現(xiàn)。按下袋長自動(dòng)量測按鈕時(shí)，伺服系統(tǒng)以固定的速度啟動(dòng)， 驅(qū)動(dòng)
4、縱封系統(tǒng)送料。 當(dāng)光電開關(guān)檢測到包裝膜的第一個(gè)光標(biāo)的時(shí)候開始計(jì)長， 當(dāng)運(yùn)行到下一 個(gè)光標(biāo)到來時(shí)停止計(jì)長， 并把計(jì)算出來的長度顯示到人機(jī)界面上。 按下存儲(chǔ)按鈕時(shí)， 就把該 長度送進(jìn) PLC ，作為當(dāng)前封切時(shí)包裝膜的長度。
系統(tǒng)采用PLC通信方式采集變頻器的命令頻率 F和輸出頻率H，通過求這兩個(gè)頻率的平均
值（依此來避免采集單一輸出頻率時(shí)的延時(shí)） ，作為變頻器的當(dāng)前頻率。通過計(jì)算得到電機(jī) 的當(dāng)前運(yùn)行速度 V,根據(jù)機(jī)械結(jié)構(gòu)的傳動(dòng)比可以計(jì)算出當(dāng)前橫切刀的旋轉(zhuǎn)速度 R （轉(zhuǎn)/分），
作為送膜快慢的依據(jù)。
控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
系統(tǒng)的控制部分采用了臺(tái)達(dá) PLC，并整合臺(tái)達(dá)人機(jī)界面、伺服、變頻器等來實(shí)現(xiàn)
5、包裝機(jī)的
送料和準(zhǔn)確封裝，系統(tǒng)控制部分如圖 2所示。
圖2電氣控制箱內(nèi)部布置
其中，PLC是整個(gè)系統(tǒng)的核心，進(jìn)行信號(hào)、資料處理，它的性能決定了整個(gè)系統(tǒng)的品質(zhì)。
系統(tǒng)選用了臺(tái)達(dá) DVP-20EH，此機(jī)型具有三路 AB相高速計(jì)數(shù)（其中兩路單相頻寬為 200K）
及兩路高速脈沖輸出（頻寬為200K），具有強(qiáng)大的浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算功能以及豐富的周邊指令集。
人機(jī)界面用于參數(shù)的輸入和控制命令的發(fā)出。 系統(tǒng)選用了 DOP-A57GSTD，其擁有16灰階
顯示、高速的硬體結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)在線/離線仿真，呈現(xiàn)給用戶一個(gè)真正好用的、可規(guī)劃的
輸入界面。
編碼器用于提供位置的反饋信號(hào)，與變頻器（選
6、用臺(tái)達(dá) AFD-015S23 ）、伺服系統(tǒng)（選用臺(tái)
達(dá)750W伺服控制器）、PLC構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)。
人機(jī)界聽
X RS-233
功能的實(shí)現(xiàn)
1?自動(dòng)橫切位置對準(zhǔn)
通過點(diǎn)動(dòng)（分別對橫切刀和縱封送料點(diǎn)動(dòng)） 把橫切刀正好切在包裝膜的光標(biāo)位置， 然后按下 教學(xué)模式開始按鈕，伺服系統(tǒng)以固定的速度啟動(dòng)， 驅(qū)動(dòng)縱封系統(tǒng)送料。 同時(shí)PLC開始計(jì)長， 當(dāng)運(yùn)行到光標(biāo)位置的時(shí)候， 伺服送膜停止，并把當(dāng)前計(jì)長數(shù)據(jù)送到人機(jī)界面當(dāng)前頁上。 當(dāng)按 下相對位置存儲(chǔ)時(shí)，PLC以當(dāng)前的相對位置進(jìn)行包裝。
2. 手動(dòng)橫切位置對準(zhǔn)
手動(dòng)操作時(shí)，可以直接在人機(jī)界面上輸入相對位置； 在運(yùn)行的時(shí)候可以通過運(yùn)行畫面中的左
移和右移數(shù)值輸入按鈕直接調(diào)整切刀位置。
3. 封切跟蹤功能
設(shè)備在運(yùn)行時(shí)，橫切刀每運(yùn)行一周，切點(diǎn)接近開關(guān)就通過 PLC外部中斷一次，采集當(dāng)前編
碼器計(jì)數(shù)值，并與 PLC中存儲(chǔ)的相對位置進(jìn)行比較，根據(jù)差值的大小和正負(fù)，來計(jì)算出
PLC所發(fā)出命令脈沖的頻率。
橫封刀機(jī)構(gòu)
4. 其他功能
通過面板或者人機(jī)界面可以實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)、停止、送料點(diǎn)動(dòng)、切刀點(diǎn)動(dòng)、整機(jī)點(diǎn)動(dòng)等功能，在運(yùn) 行的時(shí)候，可以檢測當(dāng)前運(yùn)轉(zhuǎn)速度、記錄加工數(shù)量，并可實(shí)現(xiàn)清零。
枕式包裝機(jī)原理
