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当立式制袋充填包机封口机构的智能化设计1

发布时间:2021-09-11 23:36:20 阅读: 来源:气动锤厂家

立式制袋充填包机封口机构的智能化设计

摘要:本文对立式制河南京大学学与河南能源化工团体公司签署了高性能阻燃抗静电聚甲醛技术研究开发合同袋充填包装机的封口机构进行改进,采用8031单片机的微机控制,介绍了系统位移的测量方法、硬件结构和程序设计。此设计具有定位精度高,包装速度快等特点,具有重要的实用价值。

关键词:立式制袋充填包装机 袋成型器 单片机 自动控制

一、绪言

制袋充填包装机广泛应用于食品、医药、化工等行业。根据其制袋与充填物料的方向不同,一般分为立式与卧式两种形式。其中立式制袋充填包装机适应于松散体、胶体或液体的包装。卧式适应于各种形状的固态或颗粒物料,如点心、面包、香料等。

我国目前立式袋成型机结构复杂、调整机构多,且包装精度低,一般在±2%-3%之间,有的还在±3%以上,而国外同类产品包装精度为±1%,且稳定可靠。包装速度低,机械式和一般伺服控制成型机耗电量大,封口不结实,尤其是印有彩色图案的商标不能准确到位,那是因为包装纸的实际运动速度与预计的有误差,积累起来会使商标位置发生变动,迫切需要改进。

本文就立式制袋机的封口机构进行智能设计,同时,采用LEC光电编码器进行位移测量,并借助于功能强大的单片计算机进行数据处理和控制,能保证横封器的开合与包装袋的封口正好一致。提高了包装速度,封口结实,同时能使印有彩色图案商标定位切割准确,图形完整无缺。计算机控制、动画显示,可准确计量不同参数下包装情形并实时显示设备运行状态。

二、封口机构的创新设计

其原理简介如下:

由给料机实期送粉料(胶体或液体)到包装机上方的料斗器内,引进速度由光电定位装置控制,成卷的封口纸(或其它包装材料)经导辊带动引进至翻领成型器,被折弯后再由纵封器搭接成为圆筒状,物料被自动计量后充填到制成的袋内,横封器在进行热封切割的同时将袋筒间歇地向下牵引,最后形成搭接纵缝三面封口扁平袋,完成一个袋的封口。

此封口机构能在同一台设备上、同一竖直方向上自动完成包装袋成型、计量、打印日期、充填、封口、切断、输出等工序,所用包装材料主要是具有可热封的塑料单膜的各种复合膜(如纸-塑复合,塑-塑复合,铝-塑复合等)。

系统采用LEC-200BM-G05D小型光电编码器进行位移测量,采用8031单片机进行运动控制,能保证纵、横向封接可靠且顺利进行,包装纸的运动速度能有效地得到控制,尤其是能保证印有彩色图案的商标,定位切割准确无误。

三内结合强度能够随时关注国内外最早进的木塑技术动态和1流成果、定位色标位移量的测量

利用光电传感器跟踪卷上的等距色标而进行自动控制。这样,就要求印刷卷带的图案必须满足一定条件:使标记与底面色差明显,或者让标记部位具有足够的透明度甚至用冲孔来代替,以便配备相适应的反射式或直射式光电传感器;并根据包装物品的大小、卷带供送速度的快慢及检测方法的不同,定位色标应有适当的形状、面积和足够准确的间距。

四、控制系统硬件设计

控制系统以8031单片为核心,由27256程序存储器和 62256数据存储、信号输入、键盘、LED显示器、硬件看门狗、互锁保护以及电磁换向阀驱动等电路组成。

在封口运动过程中,由编码器输出的脉冲信号经传输线送到主机板上,8031每经过一定时间从THx和(x为0或1)寄存器中取出测量值,通过LED数码管显示出来;另一方面把测量的定位色标与其标准值进行比较,如果其绝对值超过2mm(此值可通过键盘设定),就进行自动调整,直到调整到其位移差在设定值范围内。

五、软件设计

系统采用MCS-51汇编语言编写,采用模块化结构设计,主要包括显示、读键、故障分析、报警、信号、取测量值、数据转换、同步调整、执行等功能模块。

六、结语

此立式制袋充填封口机构的创新改造设计,其翻领袋成型器的制作,由计算机设计、加工而成的翻领袋成型器,能精确保证成型器各点的尺寸和精度。采用人机界面展现最简单控制特性,使制袋长度、制袋速度、报警袋数、工作方式等一系列数据的设定和显示通过触摸屏输入、显示,具有定位精度高、定位色标测量值与标准值相减,其绝对值能保证小于2mm,而且机器能自动调执行模块,能提高其封口速度。通过对湖北荆州食品包装厂的立式制袋成品包装机进行的改进,封口速度由原来的150包/分,提高至3000包/分,其定位精度小于2mm,且制成的袋外观平整、挺括、形状美观、封边热合强度高。

采用LEC小光电编码器进行位移测量,采用8031单片机进行运动控制,可且顺利进行,横封器的开合与包装袋的封口正好一致,尤其是能保证印有彩色图案的商标,定位准确无误,图形完整无缺。(end)

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