引言
塑料包裝行業(yè)是隨著機電技術(shù)的進步和塑料加工工藝的發(fā)展而壯大起來的,并逐步形成為一個獨立的工業(yè)部門。上世紀六七十年代后,塑料原料已能大規(guī)模生產(chǎn),塑料制品代替金屬、木材、紙、纖維等材料制成的產(chǎn)品,在國民經(jīng)濟各部門和人們生活各個領(lǐng)域的應(yīng)用越來越多。需求的不斷增加使得中國塑料包裝機械發(fā)展很快、生產(chǎn)出來的品種也越越來越多,大多已能供應(yīng)國內(nèi)塑料制品加工裝備的需要,隨著技術(shù)的不斷更新,近年來以伺服系統(tǒng)為主要執(zhí)行元件的塑料機械,以其速度快、效率高、能耗低、控制水平完善、性能穩(wěn)定等優(yōu)點迅速成為市場主流機型,并加快國產(chǎn)塑機自動化水平的進程。
一、 制袋機的控制流程
塑料制袋機是由:熱封切刀、伺服裝置、變頻裝置、牽引皮輥、承切皮輥及控制器組成。
主要技術(shù)特征在于熱封切刀安裝在傳動軸上,該軸由變頻裝置驅(qū)動,做上下往復運動;伺服裝置驅(qū)動牽引皮輥,按照一定的速度,保證熱封切刀在離開承切皮輥并再次到達承切皮輥之前,將所設(shè)定長度的塑料袋送過切刀;隨后,熱封切刀到達承切皮輥,將塑料袋封口,并切開。
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牽引輥及切刀[/align]
該類設(shè)備主要用于加工塑料包裝袋及各種規(guī)格的生活塑料袋,早期的設(shè)備采取的是剎車離合器等控制機構(gòu),后來改進為步進系統(tǒng)控制裝置,現(xiàn)在又發(fā)展成為PLC及伺服電機加變頻調(diào)速為主的控制機構(gòu)。隨著技術(shù)的更新進步,更高的定位精度和更好的穩(wěn)定性,將直接導致所制膠袋的質(zhì)量和效率不斷地提升。
二 、電氣原理
人機界面,采用觸摸屏,便于操作人員設(shè)置參數(shù)及對整臺設(shè)備運行狀態(tài)的了解,負責人機對話交流。界面上可設(shè)定定長封切或色標封切、切袋長度、送袋速度等,當選擇為定長封切時,色標封切無效。
PLC做為核心程序的載體,負責脈沖信號的發(fā)送及各種控制信號的轉(zhuǎn)化與流通,最終控制各執(zhí)行機構(gòu)的運轉(zhuǎn)與協(xié)調(diào)。PLC程序根據(jù)伺服機構(gòu)的機械傳動比、伺服驅(qū)動器的電子齒輪比、伺服電機ā碼器的線數(shù)以及出料輥的周長,計算出伺服驅(qū)動器接收一定數(shù)量的脈沖,伺服電機就驅(qū)動出料輥轉(zhuǎn)動,帶出一定長度的膠袋,實現(xiàn)定長控制。
色標傳感器、到位信號,做為傳感元氣件,負責時間的判斷與控制信號的發(fā)出,使執(zhí)行器件之間確立邏輯關(guān)系。
主變頻裝置,負責熱封刀的連續(xù)上下運動,同時控制出袋速度與效率。
伺服驅(qū)動裝置,由驅(qū)動器、伺服電機、碼盤反饋信號構(gòu)成,作為主要運動機構(gòu),主要任務(wù)是完成定位精度的控制,嚴格執(zhí)行來自PLC的脈沖指令控制,同時,保證在頻繁啟動負載下自身運動的平穩(wěn)性與快速響應(yīng)性,使伺服電機的一次送料轉(zhuǎn)速滿足切刀上下運行的時間要求。伺服性能直接反映了這臺設(shè)備的整機性能與質(zhì)量。
三 、設(shè)備的工作流程
1) 設(shè)備上電后,溫控器控制封刀處加熱器進行加熱;
2) 溫度到達后,變頻驅(qū)動裝置驅(qū)動主電機通過機械傳動裝置控制切刀和封刀的上下往復運動。
3) 切刀每向上運動一次,凸輪接通一次,伺服電機驅(qū)動出料輥夾著塑料薄膜帶轉(zhuǎn)動一次,切刀和封刀下切,膠袋形成;
4) 設(shè)定個數(shù)到達或按停止鍵時,當前膠袋形成后停機,切刀和封刀停在高位停車處。
5) 制袋機的工作方式
制袋機有兩種工作方式:一種為空白袋封切方式,即伺服系統(tǒng)控制電機以PLC預先設(shè)置的脈沖數(shù)進行動作,直到脈沖數(shù)運行完為止,作為一個制袋周期,此種方式為非色標運行方式,也稱為定長運行方式;另一種為追、色標封切方式,當選擇鈀標封切時,其過程如下,伺服啟動信號導通,伺服電機按照PLC程序預先設(shè)定的運動曲線進行加速運動、恒速運動、減速運動、低速追色,如圖所示,PLC接收到色標信號時,通過中斷方式停止伺服電機。
一般追色長度為10mm,并且要求追色信號只能在追色范圍內(nèi)起作用,其它范圍內(nèi)需屏蔽掉其干擾信號。PLC程序在追色封切時,對追色信號記數(shù),連續(xù)三次檢測不到時,PLC停止各電機運轉(zhuǎn),并驅(qū)動報警器報警。同時PLC程序?qū)ε坑洈?shù),當批量達到預警值時,PLC驅(qū)動報警器進行報警提示。
6) 出袋
設(shè)備調(diào)試完成后,系統(tǒng)就會自動按照設(shè)定的袋長、制袋數(shù)量、間隔時間進行裁切膠袋。
四、效果
經(jīng)過客戶的長期使用,設(shè)備運行穩(wěn)定,控制效果良好,完全滿足了工藝要求。實現(xiàn)了正常的生產(chǎn)需求。