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製成袋筒,充入物料後,進行封口,三個功能自動連續完成的機器。其工作原理為:放在支承裝置上的卷筒薄膜,繞經導棍組、張(zhang)緊(jin)裝(zhuang)置(zhi),由(you)光(guang)電(dian)檢(jian)測(ce)控(kong)製(zhi)裝(zhuang)置(zhi)對(dui)包(bao)裝(zhuang)材(cai)料(liao)上(shang)商(shang)標(biao)圖(tu)案(an)位(wei)置(zhi)進(jin)行(xing)檢(jian)測(ce)後(hou),通(tong)過(guo)翻(fan)領(ling)成(cheng)型(xing)器(qi)卷(juan)成(cheng)薄(bo)膜(mo)圓(yuan)筒(tong)裹(guo)包(bao)在(zai)充(chong)填(tian)管(guan)的(de)表(biao)麵(mian)。先(xian)用(yong)縱(zong)向(xiang)熱(re)封(feng)器(qi)對(dui)卷(juan)成(cheng)圓(yuan)筒(tong)的(de)接(jie)口(kou)部(bu)位(wei)薄(bo)膜(mo)進(jin)行(xing)縱(zong)向(xiang)熱(re)封(feng),得(de)到(dao)密(mi)封(feng)管(guan)筒(tong),然(ran)後(hou)筒(tong)狀(zhuang)薄(bo)膜(mo)移(yi)動(dong)到(dao)橫(heng)向(xiang)熱(re)封(feng)器(qi)的(de)地(di)方(fang)進(jin)行(xing)橫(heng)封(feng),構(gou)成(cheng)包(bao)裝(zhuang)袋(dai)筒(tong)。計(ji)量(liang)裝(zhuang)置(zhi)把(ba)計(ji)量(liang)好(hao)的(de)物(wu)品(pin),通(tong)過(guo)上(shang)部(bu)填(tian)充(chong)管(guan)充(chong)填(tian)入(ru)包(bao)裝(zhuang)袋(dai)內(nei),再(zai)由(you)橫(heng)向(xiang)熱(re)封(feng)器(qi)熱(re)封(feng)並(bing)在(zai)居(ju)中(zhong)切(qie)斷(duan),形(xing)成(cheng)包(bao)裝(zhuang)袋(dai)單(dan)元(yuan)體(ti),同(tong)時(shi)形(xing)成(cheng)下(xia)一(yi)個(ge)筒(tong)袋(dai)的(de)底(di)部(bu)封(feng)口(kou)。
1.3 立式包裝機的生產工藝
立式包裝機配合上道的計量衝填機械,立式包裝機常用於包裝塊狀、片狀、粒狀、梗枝狀、粉fen狀zhuang以yi及ji流liu體ti和he半ban流liu體ti物wu料liao。它ta的de特te點dian是shi被bei包bao裝zhuang物wu料liao的de供gong料liao筒tong設she計ji在zai製zhi袋dai器qi內nei側ce,製zhi袋dai與yu充chong填tian物wu料liao由you上shang到dao下xia沿yan豎shu直zhi方fang向xiang進jin行xing。它ta主zhu要yao由you計ji量liang裝zhuang置zhi、傳動係統、橫封和縱封裝置、翻領成型器、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、均勻地送到翻領成型器,在本裝置中送膜軸和縱封軸共用一個伺服,中間是通過鏈條傳動的。
2.2 色標傳感器
sebiaochuanganqichangyongyujiancetedingsebiaohuowutishangdebandian,tashitongguoyufeisebiaoquxiangbijiaolaishixiansebiaojiance,erbushizhijieceliangyanse。sebiaochuanganqishijishiyizhongfanxiangzhuangzhi,guangyuanchuizhiyumubiaowutianzhuang,erjieshouqiyuwutichengruijiaofangxianganzhuang,rangtazhijiancelaizimubiaowutidesansheguang,congerbimianchuanganqizhijiejieshoufansheguang,bingqiekeshiguangshujujiaohenzhai。
2.3 翻領成型器
圓yuan形xing翻fan領ling成cheng型xing器qi主zhu要yao應ying用yong於yu包bao裝zhuang機ji械xie中zhong,是shi立li式shi自zi動dong包bao裝zhuang機ji的de核he心xin部bu件jian,用yong於yu包bao裝zhuang的de塑su料liao薄bo膜mo經jing過guo翻fan領ling成cheng型xing器qi自zi動dong卷juan成cheng圓yuan筒tong形xing,在zai卷juan包bao過guo程cheng中zhong,要yao求qiu塑su料liao薄bo膜mo不bu應ying發fa生sheng縱zong向xiang和he橫heng向xiang拉la伸shen變bian形xing,塑su料liao薄bo膜mo經jing過guo成cheng型xing器qi時shi摩mo擦ca阻zu力li應ying較jiao小xiao。這zhe就jiu要yao求qiu所suo購gou買mai的de成cheng型xing器qi符fu合he塑su料liao薄bo膜mo的de自zi然ran卷juan曲qu變bian形xing,即ji成cheng型xing器qi的de表biao麵mian積ji等deng於yu通tong過guo成cheng型xing器qi的de塑su料liao薄bo膜mo的de總zong麵mian積ji。
2.4 熱封刀
準確來講,熱封刀的叫法並不精準,應該是加熱片。加熱片是采用合金材質製作而成的,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,矽膠壓條就是為了封口平整嚴實並壓花,壓出的形狀就是壓條本身的紋形。多數采用細網格式。
3 台達立式包裝機控製方案原理
立式包裝機的縱封軸(也是送膜軸)作為係統主軸。橫封、劃線、切斷等3軸跟隨主軸運作,橫封、劃線、qieduansifukongzhiqizhijiezhuaqumoweisebiaoxinhaojinxingweizhijiance,bomojingchengxingqichengxinghoubianweitongmo,bingjinxingzongxiangrefeng,baozhuangmoxiangxiafangyundong,hengfengzhoudongzuo,tongshiwuliaobeisongjintongmonei,yiqixiangxiajixuyundong,dengxiageguangbiaoxinhaojinlaishihengfengzhouzaidongzuoyici,zheyangyibaodesanrefengdedongzuowancheng,dangbaozhuangmojixuxiangxiayundong,sebiaochuanganqijiancedaosebiao,qudongqishoudaosebiaochuanganqidexinhaohoudongzuo,zaiguangbiaochuhuaxiayidaojuchixingdeqiehen,huaxiandongzuowancheng,dangshangweiji(PLC)計數到達5時,發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後切斷軸伺服動作,5連包的包裝物包裝完成。此係統包括PLC、HMI、伺服以及溫度控製模塊,由於台達ASDA-A2伺服控製器內含電子凸輪功能,四台伺服即可完成送膜、送料以及裁切工藝,PLC隻需做簡單I/O控製,大大節省了上位機的昂貴成本,程序的規劃也更加簡單。
4 各軸的功能
4.1 送膜軸
此軸采用速度控製,作為整個係統的主軸。下達脈衝命令給橫封軸、劃線軸和切斷軸,指揮凸輪軸運轉。
4.2 橫封軸
在A2伺服的PR(內部位置控製模式)控製模式下,使用內建的電子凸輪跟隨主軸運行,橫封軸接收來自送膜主軸的脈衝差分信號OA/OA;OB/OB,沿著燒錄好的凸輪飛剪曲線跟隨主軸運動,當橫封軸伺服控製器檢測到色標光電信號(DI7有信號輸入)時,凸輪齧合運轉,在運轉過程中,伺服控製器會抓取色標信號,利用內建的同步抓取修正軸(色標補償功能),調節凸輪速度,對裁切位置進行自動修正,保證裁切準確。
4.3 劃線軸
此軸和橫封軸一樣,是處於PR(內部位置控製模式)kongzhimoshixia,shiyongneijiandedianzitulungensuizhuzhouyunxing,jieshoulaizizhuzhoudechafenmaichongxinhao,tadezuoyongshiduibaozhuangmojinxingdianhuaxianhuozhejuchixingdecaiqie,bianyudanbaobaozhuangwudesiduanhuochekai。
4.4 切斷軸
此軸也是和橫封軸一樣,是處於PR(內部位置控製模式)控(kong)製(zhi)模(mo)式(shi)下(xia),使(shi)用(yong)內(nei)建(jian)的(de)電(dian)子(zi)凸(tu)輪(lun)跟(gen)隨(sui)主(zhu)軸(zhou)運(yun)行(xing),接(jie)收(shou)來(lai)自(zi)主(zhu)軸(zhou)的(de)差(cha)分(fen)脈(mai)衝(chong)信(xin)號(hao),它(ta)的(de)作(zuo)用(yong)是(shi)對(dui)包(bao)裝(zhuang)物(wu)在(zai)裁(cai)切(qie)位(wei)置(zhi)進(jin)行(xing)切(qie)斷(duan),根(gen)據(ju)客(ke)戶(hu)的(de)要(yao)求(qiu),可(ke)進(jin)行(xing)連(lian)包(bao)切(qie)斷(duan),可(ke)實(shi)現(xian)1~10連包的切斷。
5 凸輪曲線的規劃
台達ASD-A2伺服內建PR(內部位置控製模式)模式,PR模式下,內建64段定位程序,不僅可以實現原點複歸、位置控製、定速控製,還具有位置和速度插斷、重疊功能、參數寫入,以及定位程序段之間的跳躍和調用,同時具有電子凸輪功能,高速抓取(capture)和比較(compare)功能,橫封軸、劃線軸和切斷軸的原點複歸,無需上位機的參與,即可完成。
6 凸輪曲線的建立
台達ASDA-A2伺服控製器內建飛剪凸輪模型,使得飛剪電子凸輪曲線的建立簡單易行, ASDA-A2 PC soft支持自動飛剪、自動飛剪(同步區)、自動飛剪(同步區可調)等多種飛剪曲線將會自動生成飛剪曲線。考慮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伺服控製器內建同步抓取修正軸功能(即傳統的色標自動補償功能),sifukongzhiqiliyongneijiandegaosumaichongzhuaqugongneng,tongguosebiaoguangdianzhuaquzhudongzhouliangcisebiaojiandemaichongshumu,yusifukongzhiqineibuyonghusuoshedingdeliluncaiqieliang(P5-78的設定值)通過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,伺服控製器最終依據修正後的脈衝命令(P5-77)運行。
8 遮沒功能
A2伺服控製器內建色標遮沒功能,可有效避免包裝膜汙染,色標錯印所引起的光電誤動作,增加了整個係統的穩定性。P5-78為裁切長度的脈衝設定值,P5-96為遮沒區脈衝長度,此功能設定後,在遮沒區域內,即使色標誤動作,也不會影響到整個係統的性能。
9 結語
台達A2伺服在立式包裝上的成功應用,表明台達在立式包裝機行業有了成功的解決方案,它具有以下特點:
(1)裁切速度在袋長為80mm時達到180包/分鍾,誤差精度為±0.3mm;
(2)可實現1~10連包的生產,滿足客戶的特殊需求;
(3)整個裁切過程由伺服自動完成,PLC隻是進行簡單的邏輯控製,大大降低了上位機控製難度和成本負擔;
(4)裁切使用的是A2特有的電子凸輪功能,相對於機械凸輪,它具有簡單、無磨損、易維護、更換曲線方便的優點,大大降低了後續設備的維護費用;
(5)A2特有的自動同步修正功能、色標遮沒功能的使用,使得設備的運行更穩定,操作更方便。