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一、 前言

    自動立式包裝機適合于膨化食品、蝦條、花生、爆米花、麥片、瓜子、果凍、白糖、食鹽、洗衣粉等顆粒狀條、短條狀、粉條狀物料的包裝。早期的設備采取的是剎車離合器等控制機構(gòu)，現(xiàn)在發(fā)展成為PLC及步進/伺服電機加變頻調(diào)速為主的控制機構(gòu)。
   鍶坎電子針對國內(nèi)立式包裝機現(xiàn)狀推出了專用閉環(huán)步進控制解決方案，在國內(nèi)某包裝機設備公司得到成功應用并廣泛推廣。該方案采用本多BCSD閉環(huán)步進驅(qū)動器及BCSM（□86mm）系列閉環(huán)步進電機，配合客戶端的觸摸屏、PLC、變頻器、變頻電機等元器件，構(gòu)成一整套完整的步進解決方案。該方案性能**，具有*的性價比。

圖1 立式包裝機設備圖

二、 工作流程

    圖2為立式包裝機設備工作流程示意圖，整個設備工藝過程主要分為送料、拉模、切刀三個部分，整個工藝過程由熱封切刀、步進裝置、變頻裝置、牽引皮輥、承切皮輥聯(lián)動完成。
   包裝過程中通過材料拉伸進給裝置進行進給，塑料薄膜經(jīng)過薄膜圓筒形成筒狀，經(jīng)過熱縱封裝置封住側(cè)面，同時包裝物注入到袋中，橫封機構(gòu)根據(jù)色標光電檢測裝置剪切包裝長度和位置。

圖2 立式包裝機工作流程示意圖

*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。
*PLC：核心程序的載體，控制各執(zhí)行機構(gòu)的運轉(zhuǎn)與協(xié)調(diào)。根據(jù)步進機構(gòu)的機械傳動比、步進驅(qū)動器的電子齒輪比、步進電機編碼器的線數(shù)以及出料輥的周長，PLC程序計算出步進驅(qū)動器接收一定數(shù)量的脈沖，步進電機驅(qū)動出料輥轉(zhuǎn)動，帶出一定長度的膠袋，實現(xiàn)定長控制。
*色標傳感器：到位信號，負責時間的判斷與控制信號的發(fā)出。
*主變頻裝置：負責熱封刀的連續(xù)上下運動，同時控制出袋速度與效率。
*步進驅(qū)動裝置：由驅(qū)動器、步進電機構(gòu)成，作為主要運動機構(gòu)，主要任務是完成定位精度的控制，嚴格執(zhí)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(wěn)性與快速響應性，使步進電機的一次送料轉(zhuǎn)速滿足切刀上下運行的時間要求。步進性能直接反映了這臺設備的整機性能與質(zhì)量。
   立式包裝機設備的工作流程如下：
   1）設備上電，溫控器控制封刀處加熱器進行加熱；
   2） 送料變頻器驅(qū)動送料電機以設定的速度輸送塑料薄膜，送料感應器檢測到送料端放卷的塑料薄膜足夠時，送料電機停止送料；
   3）溫度達到預設值，溫控信號導通，主變頻器驅(qū)動主電機通過機械傳動裝置控制切刀和封刀的上下往復運動；
   4）切刀每向上運動一次，步進信號導通一次，步進電機驅(qū)動出料輥夾著塑料薄膜帶轉(zhuǎn)動一次，切刀和封刀下切，膠袋形成 ；
   5）設定個數(shù)到達或按停止鍵時，當前膠袋形成后停機，切刀和封刀停在高位停車處。

三、本多閉環(huán)步進系統(tǒng)

    本機采用本多b240閉環(huán)步進驅(qū)動器，該驅(qū)動器采用*新專用電機控制DSP芯片和應用矢量控制技術(shù)，具有*的性能表現(xiàn)。驅(qū)動器內(nèi)部集成了參數(shù)自動調(diào)整功能，能夠針對不同電機自動生成*優(yōu)的運行參數(shù)。同時，驅(qū)動器具有過壓、欠壓、過流等保護，其輸入輸出控制信號均采用光電隔離，具有較高的可靠性。

    1）、 采用全新32位電機控制專用DSP芯片；

    2）、 輸入電壓：24-48VDC，輸出電流：0.1A~6.00A；

   3）、 采用共振抑制技術(shù)，自動計算共振點，抑制中/低頻振動；

   4）、 可驅(qū)動4、6、8線兩相60 /86系列步進電機；

   5）、 光耦隔離差分信號輸入，脈沖/方向/使能信號（5V~24VDC兼容）；

   6）、 脈沖響應頻率*高可達2000KHZ；

   7）、 2500PPR編碼器對應0.036度/脈沖；

   8）、 實時精密電流控制使電機溫升大為降低；

   9）、 具有過流、過壓和跟蹤誤差超差等保護；

   10）、 報錯信號數(shù)字輸出：OUT+/OUT-； 

四、現(xiàn)場調(diào)試結(jié)果

    該包裝機設備基本參數(shù)如下：
   輥軸直徑：36mm ；袋長精度：小于0.5mm；   
   機械減速比：1：4；速度要求：1500RPM；
   分別以包裝速度（袋/分鐘）由40-60-80-120試運行，包裝填充穩(wěn)定。
   以200mm長膠袋，系統(tǒng)設定*高包裝速度120（袋/分鐘）為例，漢德保產(chǎn)品與某品牌步進電機的性能比較如下：

表1 本多閉環(huán)步進與某品牌步進的對比測試數(shù)據(jù)表

表1數(shù)據(jù)表明，本多閉環(huán)步進產(chǎn)品相比市面上同類產(chǎn)品運行更平穩(wěn)、效率更高。

五、結(jié)語