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熱封扭結高速棒糖包裝機智能控制系統(tǒng)

發(fā)布時間:2020-06-19 09:17:49 |來源:網(wǎng)絡轉載

熱封扭結高速棒糖包裝機是一種包裝能力強,為包裝棒糖開發(fā)的多規(guī)格系列化的間歇式包裝機,它不但能用于無色標的包裝材料的包裝,而且能夠用于印有色標的包裝材料進行高速生產(chǎn)。在包裝過程中,由于包裝材料表面印刷的定位色標之間存在誤差,并且受包裝材料的拉伸以及機械運轉中波動等因素的影響,包裝材料上原始的切刀位置有可能偏離正確的位置產(chǎn)生誤差。該系統(tǒng)采用的智能控制系統(tǒng),由伺服電機帶動送紙機構、光電開關、編碼器、接近開關等裝置組成, 性能穩(wěn)定可靠。該系統(tǒng)在熱封扭結高速棒糖包裝機的應用,實現(xiàn)了自動理糖、送紙、包裝、及熱封扭結的智能精確控制。

  1. 智能控制系統(tǒng)的工作原理

系統(tǒng)通過觸摸屏讓操作員與機器進行交互作員可以在觸摸屏上進行參數(shù)的設置和操作,把相 應的指令送到 PLC,機器按照操作員的要求工作。同時觸摸屏會把機器運行的實時現(xiàn)狀反應在屏幕,如速度、溫度、產(chǎn)量紙長、報警和相應的 I O 參數(shù),及通信信息等,讓操作員了解機器的實時狀況, 器有故障時就能很快找到問題點如包裝紙用完時系統(tǒng)會自動停機并顯示紙盤缺紙;當機器出現(xiàn)卡系統(tǒng)會自動停機并顯示卡紙等。

如圖 1 所示,系統(tǒng)通過糖量光電開關來控制振動器工作,棒糖多的時候光電開關起作用,停止

振動器,棒糖少到一定量的時候,恢復振動;測糖光電開關有信號時起動伺服送紙無糖時不送紙, 有效地節(jié)約了包裝材料缺膜光電開關沒有信號時,機器會自動停機顯示包裝紙用完色標光電開關用于檢測色標位置來進行紙長的修正。 阻紙光電開關有信號時自動停機,同時,屏幕會顯示阻,告知及時清除原因。

 

 

                                                                                熱封扭結高速棒糖機示意圖

 

圖 1熱封扭結高速棒糖機示意圖

1 糖量光電開2,3 缺膜電開

4 -色標光電開關 5 -阻紙光電開關 6 -測糖光電開關

 

  1. 系統(tǒng)機構的論述

 

棒糖由料斗經(jīng)振動器高頻振動,按一定比例進入理糖盤,理糖盤上方有理糖頂錐電機和2毛刷電機當有棒糖進入理糖盤時,第一只毛刷電機和理糖頂錐電機配合,使棒糖有序地理入理糖盤工位孔。 第二個毛刷電機將多余的糖進行第二次理糖,填補第一次理糖的空缺使空糖率接近。 翻糖電機帶動具有一定摩擦力的尼龍輥旋,使糖棒得到一個相反的作用力翻向同一個方。 糖棒進入導向槽同時理糖盤給糖一個推力使棒糖有序地進入夾糖工位,為下一工位的夾糖做好準備當糖依序地進入夾糖鏈,鏈上方的測糖開關,當檢測到有糖經(jīng)過時就會給 PLC 發(fā)送信,PLC 給輸紙電機發(fā)送紙信號。 當為無色標紙伺服電機會按設定的紙長送出,當為有色標紙時停在光標位置。 中間有空糖時電機就會相應的停止不送紙有效控制包裝材料的浪費。 主機后方連接了一個同步用編碼器,經(jīng)過相應的計算,步地把紙送到位。 當送紙過早,就會出現(xiàn)紙掉下去的情況;紙送太遲,就會出現(xiàn)拉紙情況推糖、接糖桿和包裝紙要同步工作,稍有偏差就會出現(xiàn)包裝紙圖案不正的問題送紙與機械是否同步直接影響到包裝效果。 包糖氣缸利用杠桿原理使熱封鉗閉合,包裝熱封完成。糖位檢測器、編碼器色標光電和伺服電機是電氣控制系統(tǒng)同步定位必不可少的組成部分 ,,糖位檢測器是光電定位系統(tǒng)的眼睛隨時監(jiān)視著包裝物的移動狀況,色標光電檢測器就是包裝材料的眼睛,隨包裝材料的不同,色標光電開關進行不同功能的選擇。系統(tǒng)對包裝材料定位色標和檢測方法也提出一定的要求,要求包裝材料有較高的密度 、滑度、厚度均勻性以及一定的抗拉伸性能。 抗拉伸性能好是包裝機自動定位和運轉的重要前提之一 。 在定位精度較高和連續(xù)自動定位的包裝機上,宜采用質(zhì)量好的復合材料,同時也要求定位色標必須能夠起到遮光或通光的作用,隨包裝產(chǎn)品 的大小和檢測方法的不同,定位色標要有足夠的 遮光面積 。 一般色標圖案寬 4 ~6mm , 長 5 ~ 15mm,保證檢測時信號的可靠性。

  1. 紙長補償方法

系統(tǒng)對送紙有很高響應性和速度要求,采用伺服電機驅(qū)動,伺服電機具備很高的靈敏度和分辨率現(xiàn)快  速響應,可以滿足高速運行的功能。當為無色標紙時,送紙只按設定紙長送出相應的行程送紙完成后會給 PLC 發(fā)送一個結束信號, 為下一次送紙?zhí)峁蕚湫盘?/span>。 當有色標紙時,伺服電機會依據(jù)色標傳感器采集到的信號送到 PLC,編碼器信號進行對比,檢測送出的紙長是否達到我 們設定的紙長。 如果沒有達到,就會記錄下我們已經(jīng)送出的紙長,和沒有送出的紙長。 這樣定位系統(tǒng)每包一次就測量修正一次。 從速度方面講如果包裝紙過快,就會出現(xiàn)正誤差,系統(tǒng)會給出一個負的補償量,也就是由送紙電機減速達到補償如果包裝紙滯后是個負誤差,系統(tǒng)給出一個正的補償量使 送紙電機增速。 從位置來講,給定一個稍大于絕對誤差值的補償值,當這次測定誤差為負,則補償一個正值。 下一次測定比較之后必定出現(xiàn)正誤差經(jīng)過定位系統(tǒng)自動的補償,正值之后又恢復出現(xiàn)負誤,如此循環(huán),正負交替,使誤差控制在一定的范圍內(nèi)這樣包裝紙的切斷部位就在正確位置附近跳,以達到控制紙長的目的。

  1. 測糖系統(tǒng)

當測糖檢測器檢測到有糖時就會把這個有糖信號傳送到 PLC,但不是每一個經(jīng)過糖的信號都會被送到 PLC,測糖檢測器有 10mm 的位置范圍, 如不在這范圍內(nèi),有糖經(jīng)過時信號系統(tǒng)視為無效信號.

  1. 加熱系統(tǒng)

PLC 加溫模塊控制理糖盤溫度和扭結溫度讓加熱器按照設定的溫度進行控制。 理糖盤加熱是為了使糖盤清洗后快速去除理糖盤里的水并且在生產(chǎn)過程中去除糖中的水分,以便后續(xù)包裝扭結加熱系統(tǒng)是用來加熱糖鉗,將糖鉗的熱量傳遞給包裝材料使結成型。

  1. 結束語

我們采用上述原理設計了熱封扭結高速棒糖包裝機智能控制系統(tǒng),徹底解決了困擾業(yè)界多年的光、電、氣、熱聯(lián)合控制包裝機的高速定位問題,也為今后同類產(chǎn)品的設計,打下了良好的基礎,實踐證明該系統(tǒng)高速準確,是目前國內(nèi)同行業(yè)中理想、可靠、平穩(wěn)的控制系統(tǒng)之一。

 

 

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