機(jī)器概述
連續(xù)式包裝機(jī)和間歇式垂直包裝機(jī)主要應(yīng)用在粉末和碎顆粒包裝行業(yè)，譬如日常生活中用到的袋裝奶粉、洗衣粉、糖、鹽等。間歇式垂直包裝機(jī)的一般運(yùn)行速度在60~80包/分鐘，標(biāo)準(zhǔn)袋長(zhǎng)為250mm的袋子，如果用到插角的立式袋速度還要低一些，國(guó)內(nèi)大部分OEM客戶主要生產(chǎn)間歇式包裝設(shè)備。連續(xù)式垂直包裝機(jī)以前在國(guó)內(nèi)幾乎沒(méi)有OEM客戶生產(chǎn)，現(xiàn)在伊利、蒙牛、三元之類的乳制品客戶（包奶粉）以及寶潔、聯(lián)合利華日用化工產(chǎn)品客戶（包洗衣粉）主要使用從Rovema、TNA或UVA之類的境外廠商生產(chǎn)的設(shè)備。設(shè)備的機(jī)構(gòu)示意圖如下。
1－薄膜卷筒 2－浮動(dòng)輥 3－壓輥 4－張力單元 5－翻領(lǐng)成型器
6－縱向封口7－橡膠帶 8，9－橫向封口
間歇式垂直包裝機(jī)的橫封裝置固定在一個(gè)位置上，每次封口的時(shí)候，拉薄膜的動(dòng)作定制，封口達(dá)到一定時(shí)間以后才能脫開再繼續(xù)拉薄膜，而連續(xù)式垂直包裝機(jī)則可以不停止拉薄膜動(dòng)作，在實(shí)施完全壓合動(dòng)作過(guò)程中整個(gè)橫封臺(tái)保持與薄膜牽引一致的速度，完成以后退開橫封臺(tái)，到一定位置后再飛快退回到上面的位置上。
施耐德電氣為國(guó)內(nèi)某設(shè)備制造商設(shè)計(jì)并實(shí)施一套連續(xù)式垂直包裝機(jī)的方案，調(diào)試后該設(shè)備的運(yùn)行速度可以達(dá)到120包/分鐘以上，標(biāo)準(zhǔn)袋長(zhǎng)為250mm的袋子，令廠商非常滿意，在電氣成本增加在客戶可以接受的情況下，機(jī)械成本增加不大。
包裝的過(guò)程中的示意圖如下所示：
（1） 包裝主動(dòng)作示意圖：
（2）包裝機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖：
機(jī)器系統(tǒng)組成
在本方案中使用施耐德電氣的Modicon Premium PLC作為控制核心，采用Lexium 05作為牽引驅(qū)動(dòng)，兩個(gè)ATV31變頻器作為放卷和驅(qū)動(dòng)打印之用。采用兩個(gè)Twin Line 的TLC6驅(qū)動(dòng)，來(lái)實(shí)現(xiàn)最主要的橫封臺(tái)動(dòng)作，兩者配合完成一個(gè)“D”字形的動(dòng)作（該動(dòng)作也同時(shí)完全適合高速的連續(xù)式水平枕式包裝機(jī)，適合高速包裝更大的塊狀物的包裝）。如果需要使用螺桿式方式來(lái)投料，則可以在此方案的基礎(chǔ)上可以通過(guò)CANopen總線通訊再擴(kuò)展一臺(tái)Lexium 05伺服驅(qū)動(dòng)就可以達(dá)到。
本方案PLC產(chǎn)品使用了Premium PLC，Twin Line伺服驅(qū)動(dòng)、Lexium 05伺服驅(qū)動(dòng)以及ATV31變頻器都掛在CANopen總線，總線可擴(kuò)展性非常好，通訊速度也非常快。HMI產(chǎn)品XBTGT觸摸屏和PLC之間通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行通訊，還可以同過(guò)該以太網(wǎng)很方便得給PLC和HMI產(chǎn)品下載程序，還可以通過(guò)以太網(wǎng)讀取屏內(nèi)保存的數(shù)據(jù)文件。
由于在拉袋子的過(guò)程中有打滑現(xiàn)象的存在，必然會(huì)導(dǎo)致拉的袋子與得到的編碼器反饋值之間有一個(gè)偏差現(xiàn)象，所以必須在Twin Line的伺服驅(qū)動(dòng)程序中做一個(gè)補(bǔ)償：就是把上一個(gè)切袋子的偏差在下一個(gè)周期（袋子）做補(bǔ)償，要不然累計(jì)偏差會(huì)導(dǎo)致切的袋子偏差越來(lái)越大，最后切不出一個(gè)完整的袋子來(lái)。也可以用濾波的方式做補(bǔ)償，這樣更容易看出打滑的趨勢(shì)，過(guò)濾掉“鋸齒”的現(xiàn)象。
在方案中，用到了施耐德電氣旗下的HMI、PLC、SERVO、VSD等電子類產(chǎn)品，通過(guò)CANopen通訊把這些產(chǎn)品集成到整個(gè)方案中，控制容易，集成度高（變頻器、伺服驅(qū)動(dòng)等集成的CANopen通訊接口，無(wú)需增加成本）。
