一．前言
枕式包裝機(jī)應(yīng)用廣泛，適應(yīng)性強(qiáng)，可用于餅干、方便面、巧克力、面包、等食品，以及醫(yī)藥、日用品、零部件的包裝，是包裝行業(yè)中應(yīng)用比較廣泛的機(jī)械設(shè)備。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，必定給包裝行業(yè)帶來(lái)良好的發(fā)展機(jī)遇。
傳統(tǒng)的枕式包裝機(jī)主要采用差速齒輪箱的結(jié)構(gòu)，設(shè)備噪音大、容易損壞，封裝精度難于調(diào)整。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，以單片機(jī)和兩臺(tái)變頻器組成控制核心、包裝精度高、系統(tǒng)可靠的包裝機(jī)成為目前的流行趨勢(shì)。
圖1 包裝機(jī)整體外觀
二．系統(tǒng)概述
1.系統(tǒng)組成
枕式包裝機(jī)主要完成定型、包裝、封口等功能，主要包括以下幾個(gè)控制部分：
⑴ 電控系統(tǒng)， 電源采用單相220V供電，電氣系統(tǒng)主要由單片機(jī)、雙變頻、HMI等組成。并在橫封刀上安裝一個(gè)接近開關(guān)，位置為切點(diǎn)；送料軸上裝一光電開關(guān)，在包裝材料的黑色光標(biāo)通過(guò)時(shí)起作用；在送料電機(jī)的非負(fù)載端安裝一360線編碼器，對(duì)袋長(zhǎng)進(jìn)行計(jì)數(shù)，并將信號(hào)傳給單片機(jī)做處理控制變頻器運(yùn)行。
圖2 控制系統(tǒng)框圖
⑵ 封切系統(tǒng)，枕式包裝機(jī)的封切有橫封刀（上、下）和縱封刀（左、右）組成，主要是對(duì)包裝物進(jìn)行橫向和縱向的封裝，其中橫切刀由一臺(tái)0.75KW S310變頻器驅(qū)動(dòng)，達(dá)到封切的目的，其速度決定包裝機(jī)的包裝速度，最高頻率會(huì)達(dá)到70Hz。
⑶ 送料系統(tǒng)，由另一臺(tái)0.75KW S310控制，用于驅(qū)動(dòng)送料輥，與橫切刀配合，根據(jù)包裝膜的袋長(zhǎng)等技術(shù)指標(biāo)達(dá)到精確送膜并封切準(zhǔn)確的工藝要求。
圖3 枕式包裝機(jī)送料和封切示意圖
⑷ 加熱系統(tǒng)，對(duì)縱、橫封刀進(jìn)行加熱是保證設(shè)備能夠正常工作的前提條件，一般需加熱到110～120℃，通常采用溫控表采集并控制封刀溫度。
2.功能實(shí)現(xiàn)
⑴ 袋長(zhǎng)設(shè)置
將要設(shè)定袋長(zhǎng)直接由觸摸屏鍵入，單片機(jī)通過(guò)通訊讀取此值，再根據(jù)外部電位器給入的模擬量，以上兩個(gè)數(shù)值經(jīng)過(guò)單片機(jī)運(yùn)算，最終會(huì)輸出一個(gè)0～10VDC模擬量給切刀變頻器，控制切刀的動(dòng)作頻率。單片機(jī)會(huì)根據(jù)包裝袋色標(biāo)位置及切刀變頻器頻率計(jì)算出輸送帶變頻器的頻率（0～10VDC模擬量信號(hào)），控制輸送帶送料的速度。將送料速度和切刀頻率控制在一定的比例上，即可得到預(yù)期的包裝袋長(zhǎng)。
⑵ 色標(biāo)位置修正
色標(biāo)修正時(shí)包裝機(jī)的控制核心，為保證精度均采用正反雙向追蹤。設(shè)備運(yùn)行后，薄膜標(biāo)記傳感器不斷的檢測(cè)包裝袋上色標(biāo)位置，同時(shí)根據(jù)要求設(shè)備運(yùn)行快慢的信號(hào)，上述兩種信號(hào)送至單片機(jī)，經(jīng)過(guò)運(yùn)算后，單片機(jī)輸出控制變頻器頻率變化的信號(hào)，進(jìn)行正追、反追，對(duì)包裝材料在生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的誤差及時(shí)發(fā)現(xiàn)并予以準(zhǔn)確的補(bǔ)償和糾正。
圖4 調(diào)試設(shè)備控制圖
⑶ 其他功能
通過(guò)觸摸屏，在運(yùn)行的時(shí)候，可以監(jiān)控當(dāng)前設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)速度、切刀誤差、對(duì)中誤差；記錄包裝產(chǎn)品數(shù)量，并可實(shí)現(xiàn)清零等功能。
⑷ 變頻器參數(shù)設(shè)置
S310變頻器具體參數(shù)設(shè)置如下，
參數(shù)代碼 功能說(shuō)明 設(shè)定值
00-01 VF曲線選擇 2
00-03 起停命令來(lái)源 1
00-05 主頻率命令來(lái)源 2
00-07 頻率上限 70Hz
00-09 加速時(shí)間 0.2S
00-10 減速時(shí)間 0.2S
01-06 輸入開關(guān)信號(hào)掃描時(shí)間
02-01 輸入模擬量掃描時(shí)間
三．結(jié)束語(yǔ)
臺(tái)安S310變頻器能滿足包裝機(jī)的要求，是因?yàn)槠渚哂幸韵聝?yōu)點(diǎn)：⑴ 具有較高的穩(wěn)態(tài)精度和快速動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能；⑵ 體積小型化，運(yùn)行低噪音；⑶ 功能豐富、高性價(jià)比。
通過(guò)調(diào)試，該系統(tǒng)可滿足用戶在多種情況下的運(yùn)行要求，運(yùn)行穩(wěn)定、封切準(zhǔn)確、操作簡(jiǎn)單。由于采用了兩臺(tái)S310變頻器，減少了鏈條的傳動(dòng)，提高了機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性和可靠性，保證了包裝質(zhì)量，非常具有市場(chǎng)推廣價(jià)值。
