枕式包裝機(jī)又稱接縫式裹包機(jī)，是一種臥式三面封口，自動(dòng)完成制袋、填充、封口、切斷、成品排除等工序的包裝設(shè)備，能實(shí)現(xiàn)食品、日用化工、醫(yī)藥等行業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線的流水包裝。適應(yīng)的包裝物一般為塊狀、筒狀、粒狀物品，比如：方便面、面包、冷飲、紙巾等。包裝成品的形式有單件包裝、集合包裝、帶托盤(pán)包裝、無(wú)托盤(pán)集合包裝等。
市場(chǎng)上的枕式包裝機(jī)根據(jù)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可以分為單變頻、雙變頻、單變頻+單伺服、雙伺服、三伺服等多種類型。常見(jiàn)的類型有單變頻+單伺服、雙伺服兩種，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)均由送膜電機(jī)和主軸電機(jī)構(gòu)成，單伺服型枕式包裝機(jī)主軸電機(jī)是變頻器，雙伺服型主軸電機(jī)也是伺服。但這兩種機(jī)型工作方式和原理卻大同小異。
枕式包裝機(jī)的送膜和送料是同步進(jìn)行的，如圖一所示，送膜電機(jī)帶動(dòng)走膜膠輥和縱封機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)，薄膜經(jīng)成型器成型后變成為筒膜，并進(jìn)行縱向熱封，同時(shí)物料被送進(jìn)筒膜內(nèi)，通過(guò)夾運(yùn)一起向前經(jīng)過(guò)橫封橫切部位，由主軸電機(jī)帶動(dòng)回轉(zhuǎn)式的橫封橫切刀對(duì)筒膜進(jìn)行橫向封切，輸出包裝成品。
包裝機(jī)正常工作時(shí)，主軸電機(jī)和模電機(jī)均采用連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的方式進(jìn)行工作，而非立式包裝機(jī)中常見(jiàn)的啟?？刂品绞?。橫封機(jī)構(gòu)每回轉(zhuǎn)一周即完成一份物料的包裝，在其完成對(duì)轉(zhuǎn)一周的同時(shí)膜電機(jī)要恰好送膜到達(dá)定長(zhǎng)或色標(biāo)位置。這兩個(gè)軸的動(dòng)作由以PLC為核心的控制器進(jìn)行協(xié)調(diào)，也是整臺(tái)包裝機(jī)工作的關(guān)鍵和難點(diǎn)。
針對(duì)于用戶的不同需求，北京和利時(shí)電機(jī)技術(shù)有限公司開(kāi)發(fā)了一系列的控制系統(tǒng)，根據(jù)系統(tǒng)的構(gòu)成主要分為緊湊型和組合型兩大類。
緊湊型枕式包裝機(jī)控制器采用北京和利時(shí)電機(jī)技術(shù)有限公司的SC-D228H控制器作為核心系統(tǒng)，該控制器功能強(qiáng)大、結(jié)構(gòu)小巧，具備良好的適應(yīng)能力，可以像顯示儀表一樣安裝于裝置的面板上，采用24VDC供電，具有12路數(shù)字信號(hào)輸入、12路數(shù)字信號(hào)輸出。數(shù)據(jù)、漢字顯示，按鍵輸入等功能齊全，一個(gè)單元即相當(dāng)于“PLC”+“文本顯示器”，具有很高的性能價(jià)格比和靈活性。
組合型枕式包裝機(jī)控制器采用通用的PLC+觸屏的方式。以北京和利時(shí)電機(jī)技術(shù)有限公司微型模塊化PLC作為核心控制系統(tǒng)，該控制器功能強(qiáng)大、擴(kuò)展靈活。采用220VAC供電，自帶24VDC、12VDC的30W直流電源，具有可擴(kuò)展的多路數(shù)字輸入、輸出信號(hào)，可擴(kuò)展至96點(diǎn)。觸摸屏采用7寸真彩觸摸屏，不僅分辨率和尺寸都要高于一般廠家的5.7寸觸摸屏，而且支持配方功能，可以存儲(chǔ)50種型號(hào)的產(chǎn)品參數(shù)，每種型號(hào)可以存儲(chǔ)包括產(chǎn)品名稱在內(nèi)的11個(gè)數(shù)據(jù)，用戶操作更加方便快捷。
針對(duì)于橫封機(jī)構(gòu)完成回轉(zhuǎn)一周的同時(shí)膜電機(jī)要恰好送膜到達(dá)定長(zhǎng)或色標(biāo)位置這個(gè)難點(diǎn)，在控制器內(nèi)部采用了先進(jìn)的運(yùn)動(dòng)控制算法，實(shí)現(xiàn)了主電機(jī)和送膜電機(jī)的電子凸輪跟隨功能，完全以軟件方式實(shí)現(xiàn)了主軸封切和膜電機(jī)進(jìn)給的統(tǒng)一控制。當(dāng)主軸反饋編碼器為120線時(shí)袋長(zhǎng)控制精度在±2mm以內(nèi)，若主軸編碼器線數(shù)更多袋長(zhǎng)控制精度會(huì)更高，2000線時(shí)可以控制在±1mm以內(nèi)。包裝速度可以達(dá)到0~300包/分鐘。
除色標(biāo)選擇、追蹤，脫標(biāo)、溫控報(bào)警等基本功能外，還可以控制打碼機(jī)加熱、打碼位置、充氮位置、充氮時(shí)間控制等功能。通過(guò)參數(shù)設(shè)定選擇為單伺服或雙伺服型枕包控制器。還根據(jù)客戶實(shí)際應(yīng)用中提出的要求增加了有色標(biāo)膜自動(dòng)測(cè)量袋長(zhǎng)、換膜自動(dòng)調(diào)整的功能，無(wú)需重新尋找色標(biāo)和刀位，節(jié)省寶貴的時(shí)間和物料。
此外，用戶還具有四路溫控功能，用戶可根據(jù)自身特點(diǎn)在訂貨時(shí)選配。四路溫控一般是控制預(yù)熱機(jī)構(gòu)、縱封機(jī)構(gòu)和2路橫封橫切刀。由于加熱片和熱電偶的安裝位置以及金屬導(dǎo)熱特性，導(dǎo)致加熱過(guò)程中出現(xiàn)大慣性、大滯后的現(xiàn)象。用簡(jiǎn)單的PWM調(diào)制加熱很容易超溫，溫度控制也不夠精確，而一般的PID控制算法雖然溫度控制精確，但是面臨大滯后的環(huán)節(jié)，也很難控制超溫的效果，達(dá)到穩(wěn)定的過(guò)程也比較漫長(zhǎng)。在控制器內(nèi)部采用了更適用于溫控中具有大滯后環(huán)節(jié)的特殊PID算法，在加溫工程中完全沒(méi)有超溫的現(xiàn)象，精度控制在±1℃以內(nèi)，加溫速度和控制精度完全可以和市面上專用的溫控器相媲美，更加符合實(shí)際生產(chǎn)的需要。
如果上述的控制系統(tǒng)在枕式包裝機(jī)中是占據(jù)支配地位的“大腦”，伺服電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器在枕式包裝機(jī)中則擔(dān)任的是“執(zhí)行機(jī)構(gòu)”的角色。送膜的平穩(wěn)性和快速響應(yīng)以及橫封橫切刀的平穩(wěn)運(yùn)行和變速平滑響應(yīng)一方面取決于“大腦”的指令，另一方面則取決于伺服系統(tǒng)的精確性和穩(wěn)定性，以及在包裝機(jī)整體提速或降速的過(guò)程中展現(xiàn)出的較強(qiáng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力。因此，在枕式包裝機(jī)行業(yè)中廣泛采用了北京和利時(shí)電機(jī)技術(shù)有限公司生產(chǎn)的“森創(chuàng)”交流伺服，其具有輸出轉(zhuǎn)矩大、定位精度高、過(guò)載能力強(qiáng)、運(yùn)行平穩(wěn)、振動(dòng)噪音小等特點(diǎn)，而且這些都是與枕式包裝機(jī)行業(yè)相適配的優(yōu)點(diǎn)。三年以來(lái)，由產(chǎn)品自身存在問(wèn)題產(chǎn)生的返修率為0。實(shí)踐證明“森創(chuàng)”交流伺服是一個(gè)性能穩(wěn)定、值得信賴和長(zhǎng)期合作的品牌。
綜上所述，北京和利時(shí)電機(jī)技術(shù)有限公司開(kāi)發(fā)出的一系列枕式包裝機(jī)控制器性能強(qiáng)大、功能齊備、算法先進(jìn)、搭配靈活，可適配各廠家的單、雙伺服機(jī)型枕式包裝機(jī)。再配以自主研發(fā)推廣多年的“森創(chuàng)”交流伺服，具有一般同行所不具備的系統(tǒng)集成與服務(wù)的突出優(yōu)勢(shì)，有極高的性價(jià)比，為客戶實(shí)現(xiàn)利益最大化。
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