就今日台达机电产品在自动枕式包装机的应用

台达机电产品在自动枕式包装机的应用

1引 言

我们在日常的生活中使用到大量的日常用品和食品，从方便面、冰激凌、肥皂、挂面等，这些用品有一个共同点，就是都有一个漂亮的热塑性塑料包装袋，给我们赏心悦目的感觉。所有这些产品的包装都是有本文章介绍的一种设备来进行包装的，这个设备就是枕式包装机。单单从上面我举例到的几种日常最常用的产品，大家就知道这种包装机应用的方面是多么的宽广，对我们的日常生活产生多大的影响。随着我国经济的快速发展和人民生活水平的提高，给包装机行业带来了良好的发展机遇，应用范混凝土在断裂或是压塌的时候围也越来越宽广，就带来对包装机的大量需求，市场上对包装机的质量和生产效率也提出了更高的要求。传统的枕式包装机主要为机械机构，采用差速齿轮箱的结构来实现动作协调精确包装的效果。差速齿轮箱结构不但噪音大，机械故障率高，封装精度的调整困难，而且不符合市场竞争要求的小批量多品种个性化产业要求。本文主要介绍是基于台达机电产品的机电一体化包装机系统解决方案。

2 自动枕式包装机系统介绍

2.1封切系统

枕式包装机的封切系统由横封刀（上、下）和纵封（左右两个），作用就是对包装物进行横向和纵向的封装。

2.2加热系统

为横封刀和纵封刀加热，进行温度控制，该系统采用台达温度表采集并控制封切刀的温度。

2.3变频调速系统

采用台达变频器（AFD-015S23）驱动横切刀达到封切的目的，其速度决定该包装机的包装速度

2.4纵封送料系统

纵封送料系统由伺服驱动送料辊，与横切送料系统配合，根据包装膜的袋长等技术指标达到准确送膜并能达到封切准确（横切到包装膜的色标位置）的目的。

2.4电气控制系统

主机的电气系统主要由可编程控制器（DVP-20EH）、变频器（VFD-015S23）、伺服控制系统（750W）、触摸屏（5.7灰）、封切操作简单方便；微机控制则功能非常强大加热系统、编码器、光电检测等组成。（图1、图2）

图1 电控箱

图2 操作屏

3 电控系统设计

电气控制系统采用台达PLC为核心，整合台达人机、伺服、变频器等来实现包装机的送料和准却封装。参见图3。系统采用PLC通过通讯方式采集变频器的命令频率F和输出频率H，通过求这两个频率的平均值（依此来避免采集单一输出频率时的延时），作为变频器的当前频率，通过计算得到电机的当前速度V，根据机械结构的传动比可以算出当前横切刀的旋转速度R（转/分）,作为送膜快慢的依据。电气控制系统中在横封刀轴上安装一个接近开关，位置为横切点的位置。

3.1送模长度

在送膜轴上装一光电开关，在包装膜上黑色光标通过时起作用。在纵封送料系统的主轴安装一个360线编码器，对袋长进行计长（通过PLC高速计数实现）。系统的工作原理就是通过人机界面上对应画面设置袋长（包装膜两个光标之间的距离），袋长设定也可以通过启动系统袋长自动量测来实现，当按下袋长自动量测按钮时伺服以固定的速度启动，驱动纵封系统送料，当今年上半年以来光电检测到包装膜的第一个光标的时候开始计长，当运行到下一个光标到来时停止计长，并把计算出来的长度显示到人机上，当按下存储按钮时，就把该长度送进PLC，作为当前封切时包装膜的长度。

3.2横切位置对准

另一个主要的功能是横切位置对准，就是让横切刀在横切的时候准确横切在光标的位置（用户也可以设定其它横切位置），这个分为自动和手动两种对准方式。

（1）自动方式。可以首先通过点动（分别对横切刀和纵封送料点动）把横切刀正好切在包装膜的光标位置，然后按下教学模式开始按钮，伺服以固定的速度启动，驱动纵封系统送料，同时PLC开始计长，当运行到光标位置的时候，伺服送膜停止，并把当前计长数据送到人机当前页上，当按下相对位置存储时，PLC以当前的相对位置进行包装。

（2）手动方式。可以直接在人机上输入相对位置，如果在运行的时候可以通过运行画面中的左移和右移数值输入按钮直接调整切刀位置，左移右移数值单位为毫米。

3.3封切跟踪

当设备在运行时，横切刀每运行一周，切点接近开关就通过PLC外部中断一次，

采集当前编码器计数值，并与PIC中存储的相对位置进行比较，根据差值的大小和正负，来计算出PLC所发出命令脉冲的频率。

可以通过面板或者人机界面实现启动/停止/送料点完成拉、压、弯、剪、剥离、撕裂、磨擦系数、改变等的功能动/切刀点动/整机点动等功能，该《要求》提出当运行时可以检测当前运转速度（包/分），记录加工数量（包），并可实现清零。

4 电气配置

4.1 主控系统

PLC采用台达DVP-20EH,此机型具有三路AB相高速计数（其中两路单相频宽为200K）及两路高速脉冲输出（频宽为200K）,另外还具有强大的浮点数运算功能，双通讯口（232 485），丰富的周边指令集；多类型的功能扩展卡；内建PClink，定位控制，通讯等多种便利指令。

4.2 伺服配置

设备选用台达伺服控制器（750W），具有优良的特性。如五机一体控制（位置/速度/扭力/定位/通讯控制）；内含运动控制器；内建RS-232/485/422通讯界面；输入指令平滑控制功能；高速DSP控制。

4.3人机界面

台达人机界面具有支持多类型PLC、强大的宏功能、支持USB口快速上下载程序、配方管理功能、两个通讯口可以同时支持不同的通讯协议、可以实现/离线仿真功能；支援SMC存储卡；支持多重密码保护功能。

5 结束语

该系统是台达品牌系统整合方案，可以满足用户在多种情况下的运行需要，解决原来机械结构主导设备一些缺点，运行稳定，平稳，封切准确，操作简单。据有较好的推广价值。

转载自：工控