台達機電産品在立式包裝機的應用

1，引言 近年來，隨著國民經濟的不斷發展，人民生活水平的提高，大衆對食品、醫藥、日用品等行業的産品需求日益增加，生産廠家採用傳統的手工包裝作業，再也無法達到市場的需求，必然尋求生産自動化、提高生産效率的設備。從而催生出一種高品質、高性能的全自動包裝機，具有完成自動送料、計量、制袋、充填、封口、列印日期及成品輸出等一系列自動功能。本文主要介紹了採用高精度伺服運膜系統、PLC程式控制、先進的觸摸式人機介面、光電自動定位跟蹤、數位式溫控系統的大型立式自動包裝機，該類型機器操作更加簡單、完善，是提高生産效率，降低勞動強度，提高包裝檔次的首選設備。 2，工藝簡介 立式自動包裝機主要動作有空袋包裝和填充包裝。空袋包裝不需往包裝袋中放物料，只需機器安裝設定的包裝速度和袋長生産出空袋子，多爲機械調試時使用；填充包裝爲根據物料信號啓動包裝動作，即來一個物料信號就進行相應的一次運膜、縱封、橫封等動作，生産出一袋完整的包裝。其中這兩種動作均需要實現兩種要求：定長包裝及追色包裝。 2.2.1 定長包裝 系統上電後，加熱系統對橫封器和縱封器進行加熱，使之到達安裝預先設定的溫度值； 在觸摸屏中設定包裝袋長度、每分鐘包裝的包數以及橫封器、縱封器動作的時間等參數； 在自動介面按下“空袋包裝”或“填充包裝”的按鍵，包裝機自動生産出一個個産品，袋長與觸摸屏設定的資料一致，不超過±0.5mm。 2.2.2 追色包裝 由於很多廠家採用的包裝膜是彩色膜，膜上面印刷關於産品的文字和圖案，這就要求每個袋子都切斷位置在彩色膜兩個圖案交接的地方，這樣生産出來的産品的圖案才在正中的位置。所以機器必須有追色的功能，即在觸摸屏中按下“追色”按鈕，再啓動，包裝機生産出的袋子，袋長應該是兩個色標之間的長度，不超過±0.5mm。 3，系統簡介 針對客戶提出的要求，以及考慮産品的性能和在市場上的競爭力的因素，我們採用了台達DVP24ES00T2型號的PLC、DOPA57BSCTD型號的觸摸屏、ASDA004L21A型號的伺服系統和VFD002L21A型號的變頻器。 整個系統主要是以PLC完成邏輯動作的執行，伺服完成包裝膜長度的定位，觸摸屏完成資料的顯示與輸入以及指令的下達，系統架構如下所示 台達ES系列PLC是台達推出時間最長的一款PLC，它具有雙通訊口的功能，RS-232口可以與觸摸屏通訊，同時RS-485口可以連接變頻器和伺服驅動器，PLC通過通訊把變頻器的頻率和伺服的位置分別寫入變頻器和伺服驅動器；ES支援STL指令，這是用來做順序功能圖（SFC，Sequential Function Chart）設計語法的指令，此種指令可以讓我們在程式規劃時，能夠像平時畫流程圖時一樣，對於程式的步序更爲清楚，更具可讀性。 以下爲立式自動包裝機的流程圖 台達DOPA系列觸摸屏採用202M32位的高速CPU，基於 OS (Win CE, Linux, RTOS)的多工操作系統，具有歷史報警顯示、配方、多國語言等功能。 本系統採用了5.7寸藍色螢幕，顯示和修改PLC中的資料以及控制指令的下達，主要分爲自動包裝、手動操作、參數設置、功能選擇和報警設定5個頁面。 伺服系統採用台達400W低慣量伺服配備10：1的減速機，採用Pr位置控制模式，即由PLC通過通訊把每次要走的位置預先寫入伺服驅動器內部記憶體中，當物料信號到達後，PLC輸出觸發伺服馬達運轉設定的圈數，若進行追色包裝，則PLC接收到色標信號後，立刻輸出一個清除信號給伺服，伺服馬達立刻停止運轉。 系統對橫封器和縱封器採用兩路獨立PID閉環溫度控制。 運膜系統由放膜機構、色標感測機構、成型器和運膜皮帶機構組成。 4工藝規格 經過調試，包裝機可以實現以下功能。 ◎ 80-300mm袋長，5-60Bags/min； ◎ 袋長誤差在±0.5mm以內； ◎ 定長包裝和追色包裝功能； ◎ 在追色包裝時，連續三次追不到色標，可以停機報警功能； ◎ 可以在觸摸屏上設定袋長和生産速度； ◎ 有低溫、低氣壓、無膜、無物料等報警功能； ◎ 可以存儲8組不同産品編號的參數； ◎ 可以設定連包不切斷的袋數。 生産出來的包裝袋有如下圖所示 5結束語 由台達人機、PLC、變頻器和伺服組成的立式自動包裝機控制系統輕鬆實現用戶提出的要求；穩定可靠的産品品質，簡單便易的操作方法，體現了台達機電産品整合系統的優越性；系統實現了全自動生産，大大提高了生産效率。豐富的故障診斷功能提高了作業人員檢修設備的便利性。爲包裝企業的設備升級提供了很好的案例。