1、項目工藝介紹

   立式包裝機是將卷筒狀的撓性包裝材料制成袋筒，充入物料后，進行封口，三個功能自動連續完成的機器。配合上道的計量沖填機械，立式包裝機常用于包裝塊狀、片狀、粒狀、梗枝狀、粉狀以及流體和半流體物料。目前市場上的立式包裝機空機運轉基本可達到120bpm(bags/min)，配合上道計量充填機械，速度可達到60-80bpm。

2、項目應用的產品 

3、系統硬件的構成

系統的工藝流程圖：

4、工藝說明

立式包裝機的特點是被包裝物料的供料筒設置在制袋器內側，制袋與充填物料由上到下沿豎直方向進行。立式包裝機主要由計量裝置、傳動系統、橫封和縱封裝置、成型器、充填管及薄膜牽拉供送機構等部件組成。

其工作原理為：放在支承裝置上的卷筒薄膜，繞經導棍組、張緊裝置，由光電檢測控制裝置對包裝材料上商標圖案位置進行檢測后，通過成型器卷成薄膜圓筒裹包在充填管的表面。先用縱向熱封器對卷成圓筒的接口部位薄膜進行縱向熱封，得到密封管筒，然后筒狀薄膜移動到橫向熱封器處進行橫封，構成包裝袋筒。計量裝置把計量好的物品，通過上部充填管充填入包裝袋內，再由橫向熱封器熱封并在居中切斷，形成包裝袋單元體，同時形成下一個筒袋的底部封口。

5、控制方案

控制原理：

如圖是包裝機電氣原理圖，整個設備工藝過程主要分為抬刀、定位、封切三個部分，整個工藝過程由熱封切刀、伺服裝置、變頻裝置、牽引皮輥、承切皮輥聯動完成。熱封切刀安裝在傳動軸上，該軸由變頻裝置驅動，做上下往復運動；伺服裝置驅動牽引皮輥，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。

硬件連接圖：

人機界面：

   觸摸屏，界面上可設置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。

優勢：

   信捷的6萬色TH系列觸摸屏使用在包裝機上，雙口獨立通信，與信捷控制器與器件之間進行了簡易化的連接和畫面制作，大幅度節約了產品開發時間。

ＰＬＣ：

   核心程序的載體，控制各執行機構的運轉與協調。根據伺服機構的機械傳動比、伺服驅動器的電子齒輪比、伺服電機編碼器的線數以及出料輥的周長，PLC程序計算出伺服驅動器接收一定數量的脈沖，伺服電機驅動出料輥轉動，帶出一定長度的膠袋，實現定長控制。

優勢：

   采用了信捷的小型PLC XC3，它有著高速的指令運算，內置了2路200kHZ的高速脈沖輸出，且配有PTO指令(填表式脈沖指令)，無需另加任何模塊，為客戶大大節省了電氣成本。XC3本體具有RS232、485兩種串口，方便各種上位機監控。而且，XC3還具有強大的外部中斷功能，客戶的送膜程序可放在輸入中斷的中斷程序內，使得送膜起始和停止不受程序循環掃描周期的影響，加上使用PTO指令，快速完成送膜。

色標傳感器：到位信號，負責時間的判斷與控制信號的發出。

主變頻：

   負責熱封刀的連續上下運動，同時控制出袋速度與效率。

優勢：

   因為本方案中用到的變頻器還需要與ＰＬＣ進行通訊，因此選用了信捷的VB3系列變頻器。該變頻器內置RS485通信功能，結合ＰＬＣ的ＢＬＯＣＫ通信功能塊，通信顯得非常方便，省去PLC的通信編程，減少PLC程序，提高速度。

伺服：

   由驅動器、伺服電機構成，作為主要運動機構，主要任務是完成定位精度的控制，嚴格執行來自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性與快速響應性，使伺服電機的一次送料轉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備的整機性能與質量。

優勢：

   在本方案里選用信捷 DS2系列伺服控制送膜，送膜具有定位時間短，定位精度高的特點。DS2系列的伺服可以通過數據線與信捷的伺服監控軟件相連，可實現參數的快速設置以及伺服運行時性能的實時監控，幫助客戶在故障產生時快速準確地找到問題所在。寬調速比，恒轉矩輸出，三倍過載能力，額定轉速3000rpm，配置2500線編碼器。

總結

   信捷完善的產品體系幾乎涵蓋了整個包裝機械上需要的工控產品，且每樣產品既具有其自身的獨立優勢，又具有本廠產品之間高度的兼容性。這不僅節省了工作量與開發成本，又同時大大提高了機械的整體性能。