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1引言
工業(yè)品包裝是產(chǎn)品進(jìn)入流通領(lǐng)域的必要條件，實(shí)現(xiàn)包裝的主要手段是使用包裝機(jī)械。隨著時(shí)代的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，包裝機(jī)械在流通領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。隨著電子控制、光電控制、氣動(dòng)控制等新技術(shù)的出現(xiàn)，機(jī)電一體化技術(shù)在包裝機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用得到了推廣，徹底改變了包裝機(jī)械的面貌，使其以全新的姿態(tài)出現(xiàn)在世界面前。利用過程控制原理，將機(jī)械、電子、信息、檢測(cè)等相關(guān)技術(shù)有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)整體優(yōu)化。具體來說，它將微型計(jì)算機(jī)技術(shù)引入包裝機(jī)械。機(jī)電一體化從根本上改變了包裝機(jī)械的面貌。天業(yè)集團(tuán)作為國(guó)內(nèi)大型聚氯乙烯樹脂生產(chǎn)企業(yè)，年產(chǎn)聚氯乙烯樹脂100萬噸，引進(jìn)了數(shù)十臺(tái)國(guó)內(nèi)聚氯乙烯樹脂包裝工藝技術(shù)水平領(lǐng)先的自動(dòng)聚氯乙烯樹脂包裝機(jī)組，大大提高了企業(yè)自動(dòng)化水平，減少了人員投入和生產(chǎn)成本，為企業(yè)創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益。以下是自動(dòng)包裝單元的操作簡(jiǎn)介。
2號(hào)機(jī)組工藝流程概述
物料通過儲(chǔ)料斗從上游料倉(cāng)靠重力進(jìn)入全自動(dòng)稱重包裝系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)物料的全自動(dòng)稱重包裝。在垂直輸袋過程中，經(jīng)過捏塑、封口、熱封工序后，完成全自動(dòng)包裝。在輸送到全自動(dòng)碼垛單元的過程中，重量由電子復(fù)檢秤復(fù)檢，不合格的袋子由揀貨員剔除。合格的袋子在輸送過程中通過噴墨打印批號(hào)后，被送到全自動(dòng)碼垛單元。
上游送來的合格包，通過斜坡運(yùn)輸提升到一定高度，成型后進(jìn)入編組機(jī)，按程序設(shè)計(jì)要求完成堆垛前的編組。分組后，將袋子送到堆垛機(jī)進(jìn)行堆垛，完成物料的自動(dòng)稱重、包裝和堆垛。
3定量秤的稱重控制單元
該裝置由稱重傳感器、稱重控制器、可編程控制器、伺服驅(qū)動(dòng)器、伺服電機(jī)、氣缸、電磁閥和操作界面組成。其組成框圖如下:

定量稱重系統(tǒng)為雙秤結(jié)構(gòu)，配有兩個(gè)電子定量秤。稱重過程由兩個(gè)稱重控制器控制，完成包裝物料的稱重和計(jì)量，可編程控制器協(xié)調(diào)兩個(gè)秤的進(jìn)料順序?？删幊炭刂破髯詣?dòng)循環(huán)掃描各輸入輸出點(diǎn)的當(dāng)前狀態(tài)，并通過伺服驅(qū)動(dòng)器和電磁閥控制進(jìn)給伺服電機(jī)的啟停和卸載油缸的動(dòng)作?？删幊炭刂破?PLC)從稱重傳感器接收到粗喂、精喂、卸料和稱重完成信號(hào)后，通過伺服驅(qū)動(dòng)器控制伺服電機(jī)，驅(qū)動(dòng)送料機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，完成稱重和送料的全自動(dòng)控制。
4包裝控制單元
包裝單元由供袋系統(tǒng)、裝袋系統(tǒng)和輸送系統(tǒng)組成。包裝袋手動(dòng)放置在供袋托盤上，其他動(dòng)作由設(shè)備自動(dòng)完成。下圖顯示了裝袋機(jī)的工作流程:
供袋系統(tǒng)由兩個(gè)交替使用的供袋托盤A和B組成。A工作時(shí)，B做好準(zhǔn)備，用氣缸代替來控制供袋托盤的位置互換。吸送袋機(jī)的抓袋機(jī)構(gòu)包括吸袋裝置、輸送機(jī)、分揀機(jī)和抓袋裝置，其中輸送機(jī)由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，其他機(jī)構(gòu)由氣缸驅(qū)動(dòng)。小車機(jī)構(gòu)由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，小車在進(jìn)袋位置和取袋位置之間往復(fù)運(yùn)動(dòng)，伺服電機(jī)由伺服控制器驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)加速、高速和減速。

裝袋系統(tǒng)的控制機(jī)構(gòu)包括二次料門機(jī)構(gòu)、料門、縮口機(jī)構(gòu)、小車上的開袋機(jī)構(gòu)、吹袋裝置和袋墩機(jī)構(gòu)。都是由電磁閥控制氣缸驅(qū)動(dòng)。通過輔助檢測(cè)元件:用于夾緊到位的磁環(huán)開關(guān)、用于保持半開位置的接近開關(guān)、用于夾緊的壓力檢測(cè)開關(guān)和用于打開袋子的真空檢測(cè)開關(guān)，完成全自動(dòng)物料裝袋過程。
輸送系統(tǒng)的控制包括輥隙成型、縫紉、垂直袋輸送和熱封輸送。輸送和縫紉動(dòng)作均由電機(jī)驅(qū)動(dòng)。除縫紉機(jī)外，其他所有電機(jī)均由變頻器控制，轉(zhuǎn)速由操作面板上的電位器調(diào)節(jié)。在實(shí)際工作中，通過調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率，使壓區(qū)成型輸送、熱封輸送和立袋輸送的速度與縫紉機(jī)的縫紉速度基本一致，從而保證縫紉效果。
5堆垛控制單元
高位碼垛單元由斜坡輸送、慢停展平、換位輸送、成袋、推袋壓袋、分層機(jī)構(gòu)和升降機(jī)構(gòu)的碼垛輸送機(jī)組成。它以流水線作業(yè)的形式，完成包裝袋的全自動(dòng)碼垛。其控制單元組成如下:

在高層碼垛機(jī)組的控制中，可編程控制器是機(jī)組控制的核心。PLC自動(dòng)循環(huán)掃描各輸入輸出點(diǎn)的當(dāng)前狀態(tài)，根據(jù)程序確定的邏輯關(guān)系刷新輸入輸出點(diǎn)的狀態(tài)，通過變頻器、交流接觸器、電磁閥控制相應(yīng)電機(jī)的啟停和氣缸的動(dòng)作，驅(qū)動(dòng)各機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè)功能，從而完成碼垛過程的全自動(dòng)控制。
操作員與設(shè)備之間的人機(jī)信息交換是通過操作界面實(shí)現(xiàn)的，操作界面接收操作員的指令，顯示設(shè)備的工作狀態(tài)。
6結(jié)束語(yǔ)
機(jī)電一體化技術(shù)在自動(dòng)包裝機(jī)中的應(yīng)用，具有數(shù)字顯示和各種信息高度集中顯示的功能，大大減少了操作按鈕和手柄，并具有程序控制。從而大大減少了操作程序。在機(jī)電一體化技術(shù)中，異步電機(jī)被變頻電機(jī)取代。微電腦自動(dòng)尋找最佳工作點(diǎn)，隨機(jī)調(diào)節(jié)變頻電機(jī)輸出功率，一般可節(jié)能40%。此外，提高了其可靠性，保證了產(chǎn)品質(zhì)量，提高了效益。
機(jī)電一體化是包裝機(jī)械的發(fā)展方向。雖然應(yīng)用時(shí)間不長(zhǎng)，但已經(jīng)顯示出很大的優(yōu)勢(shì)。隨著機(jī)電一體化在包裝機(jī)械中的普及和推廣，必將對(duì)我國(guó)包裝行業(yè)的發(fā)展起到積極的作用。

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