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立式制袋充填包裝機封口機構的智能化設計

發(fā)布時間:2021-01-27 14:08:37 |來源:網(wǎng)絡轉載

制袋、灌裝、包裝機廣泛應用于食品、醫(yī)藥、化工等行業(yè)。目前國內立式制袋機結構復雜,調整機構多,包裝精度低,一般在2-3之間,有的還在3以上,而國外同類產品包裝精度為1-0,穩(wěn)定可靠。
本文對立式制袋機的封口機構進行了智能化設計,同時采用LEC光電編碼器進行位移測量,借助功能強大的單片機進行數(shù)據(jù)處理和控制,可以保證橫向封口器的開合與包裝袋的封口完全一致,使封口牢固,提高了包裝速度,同時使印有彩色圖案的商標位置準確,切割準確,圖形完整。計算機控制和動畫顯示可以準確測量不同參數(shù)下的包裝情況,實時顯示設備的運行狀態(tài)。
該密封機構可在同一臺設備上沿同一垂直方向自動完成包裝袋成型、計量、打印日期、灌裝、密封、切割和輸出等過程。使用的包裝材料主要是各種可熱封塑料單膜復合膜,如紙塑復合、塑塑復合、鋁塑復合等。
該系統(tǒng)采用LEC-200BM-G05D微型光電編碼器測量位移,其傳感器原理如圖2所示。采用8031單片機進行運動控制,可以保證縱向和橫向密封可靠、順暢,有效控制包裝紙的運動速度,尤其是保證印有彩色圖案的商標的準確定位和切割。
1密封機構的創(chuàng)新設計
立式制袋灌裝機的密封機構示意圖如圖1所示,其原理簡述如下:給料機定時向包裝機上方的料斗輸送粉狀膠體或液體,引入速度由光電定位裝置控制。將卷好的密封紙或其他包裝材料通過導輥引入翻領成型機,然后通過縱向封口機折疊重疊成圓筒狀,自動計量后裝入制成的袋子中。橫向封口機在熱封和切割的同時間歇地向下拉動袋筒,最終形成重疊的縱向接縫。

立式制袋灌裝機的密封機構示意圖

傳感器原理圖

2.定位色碼位移的測量
光電傳感器用于跟蹤滾筒上等距的彩色標記進行自動控制,使印刷滾筒的圖案必須滿足一定的條件:使標記與底面的色差明顯,或使標記部分有足夠的透明度,甚至用沖孔代替,從而配備合適的反射式或直射式光電傳感器;根據(jù)包裝貨物的尺寸、膠帶進給速度和不同的檢測方法,定位彩色標簽應具有適當?shù)男螤?、面積和準確的間距。
3控制系統(tǒng)硬件設計
控制系統(tǒng)以8031單片機為核心,由27256程序存儲器、62256數(shù)據(jù)存儲器、信號輸入、鍵盤、顯示器、硬件看門狗、聯(lián)鎖保護和電磁換向閥驅動等組成。硬件結構原理如圖3所示。
密封運動過程中,編碼器輸出的脈沖信號通過傳輸線送到主板,8031單片機從TLx中取出測量值(x為0或1)每隔一定時間進行登記,通過LED數(shù)碼管顯示;另一方面,將測得的定位色標與其標準值進行比較。如果它的絕對值超過2mm(這個值可以通過鍵盤設置),它將自動調整,直到它的位移差在設定值范圍內。

包裝機硬件結構原理圖

4軟件設計
該系統(tǒng)用MCS-51匯編語言編寫,采用模塊化結構設計。主要包括顯示、按鍵讀取、故障分析、報警信號、測量值采集、數(shù)據(jù)轉換、同步調整和執(zhí)行等功能模塊。程序框圖如圖4所示。

包裝機軟件程序框圖

5結束語
電腦設計加工的翻領袋成型機,經(jīng)過立式制袋、灌裝、封口機構的創(chuàng)新設計,能準確保證成型機各點的尺寸和精度。采用人機界面顯示最簡單的控制特性,使制袋長度、制袋速度、報警袋號、工作模式等一系列數(shù)據(jù)的設定和顯示??梢酝ㄟ^觸摸屏輸入顯示,定位精度高。定位色碼測量值的絕對值可以減小到2mm以內,否則機器自動調整執(zhí)行模塊,可以提高其密封速度。湖北省荊州市第一食品包裝廠通過對成品裝袋立式包裝機的改進,封口速度由150袋/分鐘提高到300袋/分鐘,其定位精度能滿足小于的要求;制成的袋子外觀平整挺括,外形美觀,密封強度高。位移測量采用LEC微型光電編碼器,運動控制采用8031單片機。橫向封口器的開合和包裝袋的封口完全一樣。特別是可以保證印有彩色圖案的商標定位準確,圖形完整無損。

 

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