1 包裝機簡(jiǎn)介
1.1 包裝機的分類(lèi)
近年來(lái)，隨著(zhù)國民經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人民生活水平的提高，大眾對食品、醫藥、日用品等行業(yè)的產(chǎn)品需求日益增加，生產(chǎn)廠(chǎng)家采用傳統的手工包裝作業(yè)，已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足市場(chǎng)的需求，必然尋求生產(chǎn)自動(dòng)化、提高生產(chǎn)效率的設備。從而催生出一種高品質(zhì)、高性能的全自動(dòng)包裝機。包裝機械大致可以分為立式包裝機（如圖1所示）與枕式包裝機。對于立式包裝，適用于流動(dòng)性較好的液體、粉體、散粒體，主要依靠自身重力，必要時(shí)輔以一定的機械作用便可完成包裝，而且立式包裝機一般都具有兩種包裝功能，即跟光標裁切和定長(cháng)裁切，兩種裁切功能方便切換，機器運轉時(shí)采用哪種包裝方式取決于包裝膜，包裝膜大體上分為有光標和沒(méi)有光標，沒(méi)有光標的包裝膜采用定長(cháng)裁切，反之，采用光標裁切；對于枕式包裝，它主要適用于外形規整、有足夠硬性的單件或組合件包裝。
1.2 立式包裝機的工作原理
立式包裝機是將卷筒狀的撓性包裝材料制成袋筒，充入物料后，進(jìn)行封口，三個(gè)功能自動(dòng)連續完成的機器。其工作原理為：放在支承裝置上的卷筒薄膜，繞經(jīng)導棍組、張緊裝置，由光電檢測控制裝置對包裝材料上商標圖案位置進(jìn)行檢測后，通過(guò)翻領(lǐng)成型器卷成薄膜圓筒裹包在充填管的表面。先用縱向熱封器對卷成圓筒的接口部位薄膜進(jìn)行縱向熱封，得到密封管筒，然后筒狀薄膜移動(dòng)到橫向熱封器的地方進(jìn)行橫封，構成包裝袋筒。計量裝置把計量好的物品，通過(guò)上部填充管充填入包裝袋內，再由橫向熱封器熱封并在居中切斷，形成包裝袋單元體，同時(shí)形成下一個(gè)筒袋的底部封口。
1.3 立式包裝機的生產(chǎn)工藝
立式包裝機配合上道的計量沖填機械，立式包裝機常用于包裝塊狀、片狀、粒狀、梗枝狀、粉狀以及流體和半流體物料。它的特點(diǎn)是被包裝物料的供料筒設計在制袋器內側，制袋與充填物料由上到下沿豎直方向進(jìn)行。它主要由計量裝置、傳動(dòng)系統、橫封和縱封裝置、翻領(lǐng)成型器、充填管及薄膜牽拉供送機構等部件組成。
2 設備主要裝置功能
2.1 送膜裝置
主要由送膜輥和送膜軸組成，主要是把包裝膜平整、均勻地送到翻領(lǐng)成型器，在本裝置中送膜軸和縱封軸共用一個(gè)伺服，中間是通過(guò)鏈條傳動(dòng)的。
2.2 色標傳感器
色標傳感器常用于檢測特定色標或物體上的斑點(diǎn)，它是通過(guò)與非色標區相比較來(lái)實(shí)現色標檢測，而不是直接測量顏色。色標傳感器實(shí)際是一種反向裝置，光源垂直于目標物體安裝，而接收器與物體成銳角方向安裝，讓它只檢測來(lái)自目標物體的散射光，從而避免傳感器直接接收反射光，并且可使光束聚焦很窄。
2.3 翻領(lǐng)成型器
圓形翻領(lǐng)成型器主要應用于包裝機械中，是立式自動(dòng)包裝機的核心部件，用于包裝的塑料薄膜經(jīng)過(guò)翻領(lǐng)成型器自動(dòng)卷成圓筒形，在卷包過(guò)程中，要求塑料薄膜不應發(fā)生縱向和橫向拉伸變形，塑料薄膜經(jīng)過(guò)成型器時(shí)摩擦阻力應較小。這就要求所購買(mǎi)的成型器符合塑料薄膜的自然卷曲變形，即成型器的表面積等于通過(guò)成型器的塑料薄膜的總面積。
2.4 熱封刀
準確來(lái)講，熱封刀的叫法并不精準，應該是加熱片。加熱片是采用合金材質(zhì)制作而成的，其中分為鑷鉻合金和鐵鉻合金等。寬度分為3mm、5mm、8mm、10mm、12mm等五種，硅膠壓條就是為了封口平整嚴實(shí)并壓花，壓出的形狀就是壓條本身的紋形。多數采用細網(wǎng)格式。
3 臺達立式包裝機控制方案原理
立式包裝機的縱封軸（也是送膜軸）作為系統主軸。橫封、劃線(xiàn)、切斷等3軸跟隨主軸運作，橫封、劃線(xiàn)、切斷伺服控制器直接抓取膜位色標信號進(jìn)行位置檢測，薄膜經(jīng)成型器成型后變?yōu)橥材?，并進(jìn)行縱向熱封，包裝膜向下方運動(dòng)，橫封軸動(dòng)作，同時(shí)物料被送進(jìn)筒膜內，一起向下繼續運動(dòng)，等下個(gè)光標信號進(jìn)來(lái)時(shí)橫封軸再動(dòng)作一次，這樣一包的三熱封的動(dòng)作完成，當包裝膜繼續向下運動(dòng)，色標傳感器檢測到色標，驅動(dòng)器收到色標傳感器的信號后動(dòng)作，在光標處劃下一道鋸齒形的切痕，劃線(xiàn)動(dòng)作完成，當上位機（PLC）計數到達5時(shí)，發(fā)出信號給切斷軸伺服，使得切斷軸伺服能接收到色標傳感器的信號，這樣色標傳感器的信號接到后切斷軸伺服動(dòng)作，5連包的包裝物包裝完成。此系統包括PLC、HMI、伺服以及溫度控制模塊，由于臺達ASDA-A2伺服控制器內含電子凸輪功能，四臺伺服即可完成送膜、送料以及裁切工藝，PLC只需做簡(jiǎn)單I/O控制，大大節省了上位機的昂貴成本，程序的規劃也更加簡(jiǎn)單。
4 各軸的功能
4.1 送膜軸
此軸采用速度控制，作為整個(gè)系統的主軸。下達脈沖命令給橫封軸、劃線(xiàn)軸和切斷軸，指揮凸輪軸運轉。
4.2 橫封軸
在A(yíng)2伺服的PR（內部位置控制模式)控制模式下，使用內建的電子凸輪跟隨主軸運行，橫封軸接收來(lái)自送膜主軸的脈沖差分信號OA/OA；OB/OB，沿著(zhù)燒錄好的凸輪飛剪曲線(xiàn)跟隨主軸運動(dòng)，當橫封軸伺服控制器檢測到色標光電信號（DI7有信號輸入）時(shí)，凸輪嚙合運轉，在運轉過(guò)程中，伺服控制器會(huì )抓取色標信號，利用內建的同步抓取修正軸（色標補償功能），調節凸輪速度，對裁切位置進(jìn)行自動(dòng)修正，保證裁切準確。
4.3 劃線(xiàn)軸
此軸和橫封軸一樣，是處于PR（內部位置控制模式）控制模式下，使用內建的電子凸輪跟隨主軸運行，接收來(lái)自主軸的差分脈沖信號，它的作用是對包裝膜進(jìn)行點(diǎn)劃線(xiàn)或者鋸齒形的裁切，便于單包包裝物的撕斷或扯開(kāi)。
4.4 切斷軸
此軸也是和橫封軸一樣，是處于PR（內部位置控制模式）控制模式下，使用內建的電子凸輪跟隨主軸運行，接收來(lái)自主軸的差分脈沖信號，它的作用是對包裝物在裁切位置進(jìn)行切斷，根據客戶(hù)的要求，可進(jìn)行連包切斷，可實(shí)現1～10連包的切斷。
5 凸輪曲線(xiàn)的規劃
臺達ASD-A2伺服內建PR（內部位置控制模式）模式，PR模式下，內建64段定位程序，不僅可以實(shí)現原點(diǎn)復歸、位置控制、定速控制，還具有位置和速度插斷、重疊功能、參數寫(xiě)入，以及定位程序段之間的跳躍和調用，同時(shí)具有電子凸輪功能，高速抓?。╟apture）和比較（compare）功能，橫封軸、劃線(xiàn)軸和切斷軸的原點(diǎn)復歸，無(wú)需上位機的參與，即可完成。
6 凸輪曲線(xiàn)的建立
臺達ASDA-A2伺服控制器內建飛剪凸輪模型，使得飛剪電子凸輪曲線(xiàn)的建立簡(jiǎn)單易行， ASDA-A2 PC soft支持自動(dòng)飛剪、自動(dòng)飛剪（同步區）、自動(dòng)飛剪（同步區可調）等多種飛剪曲線(xiàn)將會(huì )自動(dòng)生成飛剪曲線(xiàn)?？紤]到不同包裝膜的熱封難易程度，在裁切區設立同步區。
7 A2伺服特有的同步抓取修正軸功能
A2伺服控制器內建同步抓取修正軸功能（即傳統的色標自動(dòng)補償功能），伺服控制器利用內建的高速脈沖抓取功能，通過(guò)色標光電抓取主動(dòng)軸兩次色標間的脈沖數目，與伺服控制器內部用戶(hù)所設定的理論裁切量（P5-78的設定值）通過(guò)compare功能做比較，根據同步修正的修正率（P5-80）對兩者之間的誤差值（P5-79）做修正，伺服控制器最終依據修正后的脈沖命令（P5-77）運行。
8 遮沒(méi)功能
A2伺服控制器內建色標遮沒(méi)功能，可有效避免包裝膜污染，色標錯印所引起的光電誤動(dòng)作，增加了整個(gè)系統的穩定性。P5-78為裁切長(cháng)度的脈沖設定值，P5-96為遮沒(méi)區脈沖長(cháng)度，此功能設定后，在遮沒(méi)區域內，即使色標誤動(dòng)作，也不會(huì )影響到整個(gè)系統的性能。
9 結語(yǔ)
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