1、項目工藝介紹

   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，三個功能自動連續(xù)完成的機器。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。目前市場上的立式包裝機空機運轉(zhuǎn)基本可達(dá)到120bpm(bags/min)，配合上道計量充填機械，速度可達(dá)到60-80bpm。

2、項目應(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

立式包裝機的特點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。立式包裝機主要由計量裝置、傳動系統(tǒng)、橫封和縱封裝置、成型器、充填管及薄膜牽拉供送機構(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，由光電檢測控制裝置對包裝材料上商標(biāo)圖案位置進(jìn)行檢測后，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，然后筒狀薄膜移動到橫向熱封器處進(jìn)行橫封，構(gòu)成包裝袋筒。計量裝置把計量好的物品，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，同時形成下一個筒袋的底部封口。

5、控制方案

控制原理：

如圖是包裝機電氣原理圖，整個設(shè)備工藝過程主要分為抬刀、定位、封切三個部分，整個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)動完成。熱封切刀安裝在傳動軸上，該軸由變頻裝置驅(qū)動，做上下往復(fù)運動；伺服裝置驅(qū)動牽引皮輥，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：

人機界面：

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

優(yōu)勢：

   信捷的6萬色TH系列觸摸屏使用在包裝機上，雙口獨立通信，與信捷控制器與器件之間進(jìn)行了簡易化的連接和畫面制作，大幅度節(jié)約了產(chǎn)品開發(fā)時間。

ＰＬＣ：

   核心程序的載體，控制各執(zhí)行機構(gòu)的運轉(zhuǎn)與協(xié)調(diào)。根據(jù)伺服機構(gòu)的機械傳動比、伺服驅(qū)動器的電子齒輪比、伺服電機編碼器的線數(shù)以及出料輥的周長，PLC程序計算出伺服驅(qū)動器接收一定數(shù)量的脈沖，伺服電機驅(qū)動出料輥轉(zhuǎn)動，帶出一定長度的膠袋，實現(xiàn)定長控制。

優(yōu)勢：

   采用了信捷的小型PLC XC3，它有著高速的指令運算，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，方便各種上位機監(jiān)控。而且，XC3還具有強大的外部中斷功能，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，負(fù)責(zé)時間的判斷與控制信號的發(fā)出。

主變頻：

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

優(yōu)勢：

   因為本方案中用到的變頻器還需要與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)動器、伺服電機構(gòu)成，作為主要運動機構(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，保證在頻繁啟動負(fù)載下自身運動的平穩(wěn)性與快速響應(yīng)性，使伺服電機的一次送料轉(zhuǎn)速滿足切刀上下運行的時間要求。伺服性能直接反映了這臺設(shè)備的整機性能與質(zhì)量。

優(yōu)勢：

   在本方案里選用信捷 DS2系列伺服控制送膜，送膜具有定位時間短，定位精度高的特點。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，可實現(xiàn)參數(shù)的快速設(shè)置以及伺服運行時性能的實時監(jiān)控，幫助客戶在故障產(chǎn)生時快速準(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包裝機械上需要的工控產(chǎn)品，且每樣產(chǎn)品既具有其自身的獨立優(yōu)勢，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，又同時大大提高了機械的整體性能。