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全自動枕式包裝機工作原理
枕式包裝機的工作原理
枕式包裝機是一種包裝能力非常強,且能適合
多種規(guī)格用于食品和非食品包裝的連續(xù)式包裝機。
它不但能用于無商標包裝材料的包裝,而且能夠使
用預先印有商標圖案的卷筒材料進行高速包裝。
在包裝生產(chǎn)中,由于包裝材料上印刷的定位色
標之間存在誤差,包裝材料的拉伸以及機械傳動等
因素的影響,包裝材料上預定的封切部位有可能偏
離正確的位置,而產(chǎn)生誤差。為了消除誤差而達到
正確封切的目的,包裝設計必須考慮自動定位問題,
解決這一問題大都是根據(jù)包裝材料的定位標完成連
續(xù)式光電自動定位系統(tǒng)設計。而連續(xù)式光電定位系
統(tǒng)按誤差補償工作方式分為進退式、制動式和兩傳
動系統(tǒng)同步式。本文著重介紹進退制動式光電自動
定位系統(tǒng)的設計。
1制動式光電自動定位系統(tǒng)的基本原理
包裝紙在自動包裝機上連續(xù)進給,成形制袋,充
填和封口的過程中,由于定位色標的印刷誤差,機器
運轉(zhuǎn)的偶然波動以及操作等綜合因素,使包裝紙的
輸送速度與橫封、切紙速度不同步而產(chǎn)生封、切位置
的偏差,因此需要隨時予以校正,連續(xù)地進行誤差補
償。綜合誤差是個變量,但由于具較高質(zhì)量和印刷
精度的包裝材料來說在一定的包裝速度下,這個誤
差在檢測的各個周期內(nèi)應保持在很小的范圍內(nèi)。這
樣就能通過光電定位系統(tǒng)定期地(每兩個包一次)測
量和比較送紙速度和封切速度。如果包裝紙過快,
正誤差系統(tǒng)給出一個負的補償量,也就是送紙機構(gòu)
減速來達到補償;如果包裝紙過慢,是一個負誤差,
系統(tǒng)給出一個正的補償量,使送紙機構(gòu)增速。但是
給定的補償值不可能完全消除誤差,可能補償過頭,
也可能不足。即使誤差被消除了,下次還會出現(xiàn)。
因此設計總是使系統(tǒng)給予補償過頭一點,給定一個
稍大于絕對誤差值的補償量,人為地使它超差。當
這次測定誤差為負,則補償一個過量的正值。下一
次測定、比較之后必定出現(xiàn)正的誤差。定位系統(tǒng)自
動地補償一個給定的負值之后,又恢復出現(xiàn)負誤差。
如此循環(huán),正負交替使誤差控制在一定范圍內(nèi)。這
樣包裝紙的切斷部位就在正確的位置附近跳動。這
種包裝紙一進一退來達到連續(xù)定位的方式稱為“進
退式”自動定位方式。因為它的補償量是超越離合
器工作,把機械送紙機構(gòu)進入工作時設計成具有包
裝紙滯后效果來給出的,所以采用這種原理定位的
系統(tǒng)稱為“制動進退式”自動光電定位系統(tǒng)。以決定
包裝紙速度的橫向封、切速度作為參考基準,以調(diào)整
送紙速度與之同步來控制包裝紙的封切位置誤差,
這就是連續(xù)定位系統(tǒng)最基本的原理。
2制動進退式定位系統(tǒng)的分析
下面分析制動進退式光電定位系統(tǒng),包裝機傳
動系統(tǒng)圖1。
包裝過程如下:片狀包裝紙由卷筒1引出,經(jīng)光
電檢測器2再由成形器5成形和牽引輥6,縱封輥7
制成包裝。已充填包裝物的包裝袋上下整形輸出,
經(jīng)輸送帶送到橫封頭8橫封并切斷排出成品。傳動
部分是:主電機M1將運動傳入橫封傳動軸,再經(jīng)不
等速機構(gòu)9帶動橫封頭傳動,不等速機構(gòu)是用來調(diào)
整橫封頭8的封切瞬時速度,使之與包裝袋移動速
度同步的。另一路則經(jīng)無級變速差動機構(gòu)13的調(diào)
節(jié),可以手動或通過單相伺服電機控制完成。調(diào)節(jié)
無級變速差動機構(gòu)13可以得到所需袋長。最后一
路經(jīng)差動機構(gòu)18到勾爪輸送鏈。差動機構(gòu)18為自
動調(diào)整機構(gòu),主要用來調(diào)節(jié)勾爪輸送鏈與橫封頭同
步。
在包裝過程中,用光電傳感器檢測包裝紙移動
速度與橫封速度作比較,判別它是慢是快,通過超越
離合器電氣系統(tǒng)控制超越電機M3動作使之運轉(zhuǎn)或
制動停止,以達到誤差補償?shù)哪康摹?/p>
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圖1傳動系統(tǒng)間圖
1·紙卷2·反射光電頭3·包裝物4·下紙輥輪5·成行器6·牽引輥輪7·縱封輥輪8·橫封頭
9·不等速機構(gòu)10·超越離合器11·主電機12·無級變速器13·伺服電機14·輸送機構(gòu)15·調(diào)速
機構(gòu)16·送紙光電傳感器17·橫封光電傳感器18·成品19·勾爪差動機構(gòu)
3速度檢測與包裝紙長度測量
為保證包裝過程中的精確定位,送紙速度與橫
封切口速度是必需準確的測量兩個參數(shù),同時生產(chǎn)
過程中包裝紙(每張)有長有短,從而如何在定位過
程中自動測定包裝紙長度使之與我們生產(chǎn)設定相符
合,也是非常重要的。
紙速的測量是由光電接近開關(guān)17來完成的,我
們把測量紙速的光電接近開關(guān)輸出的脈沖周期記為
T紙它的導數(shù)1/T紙即為送紙輥的傳動速度。橫封
切口速度是由光電接近開關(guān)來測量的。我們把刀切
速度光電接近開關(guān)輸出的脈沖周期記為T刀,它的
倒數(shù)1/T刀即為橫封速度間接計算得到的。在包裝
設計中,包裝紙被緊壓在送紙輥上,壓輥的線速度則
為包裝紙的送紙速度V紙=πD/T紙,式中的D為送
紙輥直徑。經(jīng)過橫封切口后的被切長度L紙=
V紙T刀=πDT刀/T紙
4色標對標方法與調(diào)整
為保證包裝全自動定位,需要控制伺服電機
M2使送紙速度與橫封頭切口速度同步。然而對設
計為同步的系統(tǒng),由于運轉(zhuǎn)的偶然波動以及操作擾
動等方面因素都會使原來同步系統(tǒng)失步。從而需要
在基本同步的系統(tǒng)中加入色標檢測與控制電路,隨
時校正,連續(xù)進行誤差補償。保證切封位置不變,這
就需要借助包裝紙上的色標來定位完成。色標定位
對標對包裝材料、光電檢測方法、色標的印刷等都提
出一定的要求。就包裝材料而言,要求有較高的密
度,滑度厚度均勻、而且要有一定的抗拉伸能力。光
電檢測方法隨不同的包裝材料有透射式和反射式兩
種。透射多用于透明包裝材料的檢測,而反射式則
用于難以透光或不能透光的包裝材料的檢測。通常
高速度的包裝機設計,大多采用反射式光電檢測方
法,因為它具有較高的檢測靈敏度。對色標印刷要
求,定位色標必須能有遮光或通光的作用,同時隨包
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,以保證光電檢測時信號的可靠性。
有了良好的包裝材料,合適定位色標與正確的光電
遮光反射式傳感器測量色標方法,就可以進行色標
對標與調(diào)整。
按上述原理與方法設計的枕式多功能包裝機,
配上微電腦控制的紙長設定調(diào)節(jié)以及色標定位系
統(tǒng),徹底解決了全自動光電定位問題。系統(tǒng)高速運
平穩(wěn)可靠,封切準確,是目前最先進、最理想的機
型之一。
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工程,2001·(5)(208~210)
全自動枕式包裝機工作原理是什么
全自動枕式包裝機用變頻無段調(diào)速電機的運轉(zhuǎn),通過三角皮帶驅(qū)動齒鏈式無級變速器轉(zhuǎn)動。變速箱內(nèi)通過變速鏈條的調(diào)速,得到了不同的運轉(zhuǎn)速度,使紙膜輸送長度的調(diào)整、變速箱的輸出軸經(jīng)過鏈條傳動,帶動紙膜壓輥轉(zhuǎn)動輸送紙膜,紙膜輸出長度的設置可在齒鏈調(diào)速器上施行手工操作。
在包裝過程中由光電跟蹤色標進行監(jiān)控。同時變速箱還通過多組鏈傳動,實現(xiàn)了包裝物件。輸送帶、拉紙輪、壓合輪、橫封刀及成品輸送帶的運動。
輸送帶自動將被包裝物件輸送到包裝位置,包裝在紙膜中然后經(jīng)過加熱后壓合成型,送至橫封切刀處熱合橫封,切斷。再由輸送帶輸出成品。
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