枕式包裝機(jī)是食品、醫(yī)藥等包裝行業(yè)中應(yīng)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(guó)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(lái)了良好的發(fā)展機(jī)遇,應(yīng)用范圍也越來(lái)越寬廣,同時(shí)對(duì)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,定位準(zhǔn)確,系統(tǒng)更加可靠、穩(wěn)定,滿(mǎn)足現(xiàn)在包裝的發(fā)展要求。 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: 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(duì)包裝物進(jìn)行橫向和縱向的封裝。 加熱系統(tǒng):系統(tǒng)需要對(duì)橫封刀和縱封刀進(jìn)行加熱,并進(jìn)行溫度控制,采用溫度表采集并控制封切刀的溫度。 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?v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(zhǎng)等技術(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。 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(kāi)關(guān),位置為橫切點(diǎn);在送膜軸上裝一光電開(kāi)關(guān),在包裝膜上黑色光標(biāo)通過(guò)時(shí)起作用;在縱封送料系統(tǒng)的主軸安裝一個(gè)360線(xiàn)編碼器,對(duì)袋長(zhǎng)進(jìn)行計(jì)長(zhǎng)(通過(guò)PLC高速計(jì)數(shù)實(shí)現(xiàn))。 電氣控制原理系統(tǒng) 通過(guò)人機(jī)界面上對(duì)應(yīng)劃面設(shè)置袋長(zhǎng)(包裝膜兩個(gè)光標(biāo)之間的距離),袋長(zhǎng)設(shè)定也可以通過(guò)啟動(dòng)系統(tǒng)袋長(zhǎng)自動(dòng)側(cè)量來(lái)實(shí)現(xiàn)。按下袋長(zhǎng)自動(dòng)測(cè)量按鈕時(shí),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。當(dāng)光電開(kāi)關(guān)檢測(cè)到包裝膜的第一個(gè)光標(biāo)的時(shí)候開(kāi)始計(jì)長(zhǎng),當(dāng)運(yùn)行到下一個(gè)光標(biāo)到來(lái)時(shí)停止計(jì)長(zhǎng),拼巴計(jì)算出來(lái)的長(zhǎng)度顯示到人機(jī)界面上。 按下存儲(chǔ)按鈕時(shí),就把該長(zhǎng)度送進(jìn)PLC,作為當(dāng)前封切時(shí)包裝膜的長(zhǎng)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(guò)求這兩個(gè)頻率的平均值(依此來(lái)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(guò)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PLC,并整合人機(jī)界面、伺服、變頻器等來(lái)實(shí)現(xiàn)包裝機(jī)的送料和準(zhǔn)確封裝。 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(xiàn)/離線(xiàn)仿真,呈現(xiàn)給用戶(hù)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、伺服系統(tǒng)、PLC構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)。功能的實(shí)現(xiàn)自動(dòng)橫切位置對(duì)準(zhǔn):通過(guò)點(diǎn)動(dòng)(分別對(duì)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(kāi)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(kāi)始計(jì)長(zhǎng),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(zhǎng)數(shù)據(jù)送到人機(jī)界面當(dāng)前頁(yè)上。當(dāng)按下相對(duì)位置存儲(chǔ)時(shí),PLC以當(dāng)前的相對(duì)位置進(jìn)行包裝。手動(dòng)橫切位置對(duì)準(zhǔn):手動(dòng)操作時(shí),可以直接在人機(jī)界面上輸入相對(duì)位置;在運(yùn)行的時(shí)候,可以通過(guò)運(yùn)行畫(huà)面中的左移和右移數(shù)值輸入按鈕,直接調(diào)整切刀位置。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(kāi)關(guān)就通過(guò)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(duì)位置進(jìn)行比較,根據(jù)差值的大小和正負(fù),來(lái)計(jì)算出PLC所發(fā)出命令脈沖的頻率。其他功能:通過(guò)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(cè)當(dāng)前運(yùn)轉(zhuǎn)速度、記錄加工數(shù)量,并可實(shí)現(xiàn)清零。 來(lái)源:中國(guó)包裝網(wǎng)
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