1、項(xiàng)目工藝介紹

   立式包裝機(jī)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(xù)完成的機(jī)器。配合上道的計(jì)量沖填機(jī)械，立式包裝機(jī)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。目前市場(chǎng)上的立式包裝機(jī)空機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)基本可達(dá)到120bpm(bags/min)，配合上道計(jì)量充填機(jī)械，速度可達(dá)到60-80bpm。

2、項(xiàng)目應(yīng)用的產(chǎn)品 

3、系統(tǒng)硬件的構(gòu)成

系統(tǒng)的工藝流程圖：

4、工藝說明

立式包裝機(jī)的特點(diǎn)是被包裝物料的供料筒設(shè)置在制袋器內(nèi)側(cè)，制袋與充填物料由上到下沿豎直方向進(jìn)行。立式包裝機(jī)主要由計(jì)量裝置、傳動(dòng)系統(tǒng)、橫封和縱封裝置、成型器、充填管及薄膜牽拉供送機(jī)構(gòu)等部件組成。

其工作原理為：放在支承裝置上的卷筒薄膜，繞經(jīng)導(dǎo)棍組、張緊裝置，由光電檢測(cè)控制裝置對(duì)包裝材料上商標(biāo)圖案位置進(jìn)行檢測(cè)后，通過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(duì)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)到橫向熱封器處進(jìn)行橫封，構(gòu)成包裝袋筒。計(jì)量裝置把計(jì)量好的物品，通過上部充填管充填入包裝袋內(nèi)，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。

5、控制方案

控制原理：

如圖是包裝機(jī)電氣原理圖，整個(gè)設(shè)備工藝過程主要分為抬刀、定位、封切三個(gè)部分，整個(gè)工藝過程由熱封切刀、伺服裝置、變頻裝置、牽引皮輥、承切皮輥聯(lián)動(dòng)完成。熱封切刀安裝在傳動(dòng)軸上，該軸由變頻裝置驅(qū)動(dòng)，做上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)；伺服裝置驅(qū)動(dòng)牽引皮輥，按照一定的速度，保證熱封切刀在離開承切皮輥并再次到達(dá)承切皮輥之前，將所設(shè)定長(zhǎng)度的塑料袋送過切刀；隨后，熱封切刀到達(dá)承切皮輥，將塑料袋封口，并切開。

硬件連接圖：

人機(jī)界面：

   觸摸屏，界面上可設(shè)置定長(zhǎng)封切或色標(biāo)封切、切袋長(zhǎng)度、送袋速度等，當(dāng)選擇為定長(zhǎng)封切時(shí)，色標(biāo)封切無(wú)效。

優(yōu)勢(shì)：

   信捷的6萬(wàn)色TH系列觸摸屏使用在包裝機(jī)上，雙口獨(dú)立通信，與信捷控制器與器件之間進(jìn)行了簡(jiǎn)易化的連接和畫面制作，大幅度節(jié)約了產(chǎn)品開發(fā)時(shí)間。

ＰＬＣ：

   核心程序的載體，控制各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)轉(zhuǎn)與協(xié)調(diào)。根據(jù)伺服機(jī)構(gòu)的機(jī)械傳動(dòng)比、伺服驅(qū)動(dòng)器的電子齒輪比、伺服電機(jī)編碼器的線數(shù)以及出料輥的周長(zhǎng)，PLC程序計(jì)算出伺服驅(qū)動(dòng)器接收一定數(shù)量的脈沖，伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)出料輥轉(zhuǎn)動(dòng)，帶出一定長(zhǎng)度的膠袋，實(shí)現(xiàn)定長(zhǎng)控制。

優(yōu)勢(shì)：

   采用了信捷的小型PLC XC3，它有著高速的指令運(yùn)算，內(nèi)置了2路200kHZ的高速脈沖輸出，且配有PTO指令(填表式脈沖指令)，無(wú)需另加任何模塊，為客戶大大節(jié)省了電氣成本。XC3本體具有RS232、485兩種串口，方便各種上位機(jī)監(jiān)控。而且，XC3還具有強(qiáng)大的外部中斷功能，客戶的送膜程序可放在輸入中斷的中斷程序內(nèi)，使得送膜起始和停止不受程序循環(huán)掃描周期的影響，加上使用PTO指令，快速完成送膜。

色標(biāo)傳感器：到位信號(hào)，負(fù)責(zé)時(shí)間的判斷與控制信號(hào)的發(fā)出。

主變頻：

   負(fù)責(zé)熱封刀的連續(xù)上下運(yùn)動(dòng)，同時(shí)控制出袋速度與效率。

優(yōu)勢(shì)：

   因?yàn)楸痉桨钢杏玫降淖冾l器還需要與ＰＬＣ進(jìn)行通訊，因此選用了信捷的VB3系列變頻器。該變頻器內(nèi)置RS485通信功能，結(jié)合ＰＬＣ的ＢＬＯＣＫ通信功能塊，通信顯得非常方便，省去PLC的通信編程，減少PLC程序，提高速度。

伺服：

   由驅(qū)動(dòng)器、伺服電機(jī)構(gòu)成，作為主要運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，主要任務(wù)是完成定位精度的控制，嚴(yán)格執(zhí)行來自PLC的脈沖指令控制，同時(shí)，保證在頻繁啟動(dòng)負(fù)載下自身運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性與快速響應(yīng)性，使伺服電機(jī)的一次送料轉(zhuǎn)速滿足切刀上下運(yùn)行的時(shí)間要求。伺服性能直接反映了這臺(tái)設(shè)備的整機(jī)性能與質(zhì)量。

優(yōu)勢(shì)：

   在本方案里選用信捷 DS2系列伺服控制送膜，送膜具有定位時(shí)間短，定位精度高的特點(diǎn)。DS2系列的伺服可以通過數(shù)據(jù)線與信捷的伺服監(jiān)控軟件相連，可實(shí)現(xiàn)參數(shù)的快速設(shè)置以及伺服運(yùn)行時(shí)性能的實(shí)時(shí)監(jiān)控，幫助客戶在故障產(chǎn)生時(shí)快速準(zhǔn)確地找到問題所在。寬調(diào)速比，恒轉(zhuǎn)矩輸出，三倍過載能力，額定轉(zhuǎn)速3000rpm，配置2500線編碼器。

總結(jié)

   信捷完善的產(chǎn)品體系幾乎涵蓋了整個(gè)包裝機(jī)械上需要的工控產(chǎn)品，且每樣產(chǎn)品既具有其自身的獨(dú)立優(yōu)勢(shì)，又具有本廠產(chǎn)品之間高度的兼容性。這不僅節(jié)省了工作量與開發(fā)成本，又同時(shí)大大提高了機(jī)械的整體性能。