中心議題：

• 連續立式包裝機工藝
• 落料填充難點分析
• 落料填充解決方案及程序設計

解決方案：

• 以實際凸輪運行周期促發電磁閥

立(li)式(shi)包(bao)裝(zhuang)機(ji)是(shi)將(jiang)卷(juan)筒(tong)狀(zhuang)的(de)撓(nao)性(xing)包(bao)裝(zhuang)材(cai)料(liao)製(zhi)成(cheng)袋(dai)筒(tong)
，充(chong)入(ru)物(wu)料(liao)後(hou)
，進(jin)行(xing)封(feng)口(kou)，三(san)個(ge)功(gong)能(neng)自(zi)動(dong)連(lian)續(xu)完(wan)成(cheng)的(de)機(ji)器(qi)。配(pei)合(he)上(shang)道(dao)的(de)計(ji)量(liang)衝(chong)填(tian)機(ji)械(xie)，立(li)式(shi)包(bao)裝(zhuang)機(ji)常(chang)用(yong)於(yu)包(bao)裝(zhuang)塊(kuai)狀(zhuang)、片狀
、粒狀

、梗枝狀、粉狀以及流體和半流體物料。立式包裝通常分為連續式包裝機和間歇式包裝機。

1 連續立式包裝機工藝介紹

如圖1suoshi，jianxieshichuizhibaozhuangjidehengfengzhuangzhigudingzaiyigeweizhishang，meicifengkoudeshihou，labomodedongzuodingzhi
，fengkoudadaoyidingshijianyihoucainengtuokaizaijixulabomo
，erlianxushichuizhibaozhuangjizekeyibutingzhilabomodongzuo
，zaishishiwanquanyahedongzuoguochengzhongzhenggehengfengtaibaochiyubomoqianyinyizhidesudu，wanchengyihoutuikaihengfengtai
，daoyidingweizhihouzaifeikuaituihuidaoshangmiandeweizhishang。yinweilianxushishengchanxiaolvgao，muqianlianxushidaitijianxieshishigequshi。danshitongyangshilianxushi
，youjixietulunshixiande，youliyongsifudianjiliyongdianzitulunshixianliangzhongfangshi。qizhongjixieshizaigenhuanbaozhuangmochangdushixutiaozhengjixieyingyongshifenbufangbian，qiejixieguanxingda，sudubunengtigao。suoyilianxushibaozhuangjiyongdianzitulunkongzhisifufangshijiuchengweishouxuan。

圖1  間歇式垂直包裝機

目前，製袋、封口、日期打印
、切(qie)斷(duan)袋(dai)膜(mo)等(deng)功(gong)能(neng)前(qian)期(qi)已(yi)完(wan)善(shan)，客(ke)戶(hu)已(yi)在(zai)德(de)國(guo)漢(han)諾(nuo)威(wei)參(can)加(jia)過(guo)包(bao)裝(zhuang)展(zhan)
，相(xiang)關(guan)文(wen)章(zhang)也(ye)已(yi)有(you)介(jie)紹(shao)

，本(ben)文(wen)重(zhong)點(dian)介(jie)紹(shao)關(guan)於(yu)電(dian)子(zi)秤(cheng)落(luo)料(liao)填(tian)充(chong)與(yu)包(bao)裝(zhuang)之(zhi)間(jian)的(de)配(pei)合(he)問(wen)題(ti)。

過去間歇式填充包裝為根據物料信號啟動包裝動作，即來一個物料信號就進行相應的一次運膜、縱封、橫封等動作

，邏輯簡單。而現在為連續式采用這種方式顯然是不行的。

2  落料填充難點分析

如圖2所示
，其秤量裝置離包裝很高，大約有2～3米，粉末狀物體如洗衣粉。從空中落到袋內需要2～4秒得時間。對於連續式包裝控製難度要求比較大。下麵分為兩種情況做一介紹。

圖2  落料填充示意圖

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情況一
，如果落料時間短可以忽略不計（加中間鬥，落料時間300ms)
，實際運行時如圖3，在熱封伺服固定角度促發開秤電磁閥即可（連續式包裝機熱封為電子凸輪，可從程序中設置角度。）

圖3  落料時間忽略不計情況下的運行圖

根據熱封的電子凸輪周期0～360設定促發開啟放料閥即可。比如，在開機前假設設定50度
，放料。實際出現夾料。調整促發角度到150，直到合適為止。因為落料時間足夠短，一個周期按120袋來算也有500ms。
情(qing)況(kuang)二(er)是(shi)往(wang)往(wang)客(ke)戶(hu)不(bu)加(jia)中(zhong)間(jian)鬥(dou)的(de)情(qing)況(kuang)很(hen)多(duo)
，在(zai)包(bao)裝(zhuang)食(shi)品(pin)級(ji)顆(ke)粒(li)物(wu)時(shi)，避(bi)免(mian)中(zhong)間(jian)環(huan)節(jie)汙(wu)染(ran)

，往(wang)往(wang)不(bu)加(jia)中(zhong)間(jian)鬥(dou)。也(ye)就(jiu)是(shi)從(cong)打(da)開(kai)放(fang)料(liao)到(dao)落(luo)到(dao)袋(dai)內(nei)
，落(luo)料(liao)時(shi)間(jian)長(chang)
，大(da)約(yue)有(you)1～4s時間不等。

假設落料秤從開啟電磁閥到落到袋裏大約有2s的時間。實際切袋速度為每分30袋到120袋，以每分60袋來算控製
，控製過程如圖4所示，左邊為下料信道，在設定速度為60袋時需先打開電磁閥
，等即將落到底部時啟動拉模及封切。

圖4 控製過程圖

在打開第一個電磁閥間隔1s後打開第二個電磁閥。如此則在落料桶內同時有兩包料，必須保證在後續的熱封電子凸輪運行周期此完全吻合才能確保無誤，如圖5所示。

圖5  控製過程圖

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運行時序圖如圖6所示。

圖6  運行時序圖

每次當前橫封的為前隔一袋的，圖6為基本60袋的時序圖，對應不同速度時序圖也要改變假設是120袋，500ms一個周期，前麵需提前依次打開可能四次電磁閥
；熱封凸輪第一次熱封的是開始放料的第一袋，是已經放的第四袋。熱封啟動前在空中料道內已有四袋。

圖7  運行時序圖

這zhe樣yang由you於yu凸tu輪lun滯zhi後hou幾ji個ge周zhou期qi運yun行xing，就jiu無wu法fa采cai取qu上shang述shu凸tu輪lun周zhou期qi內nei位wei置zhi點dian促cu發fa的de方fang案an，隻zhi用yong按an照zhao設she定ding填tian充chong速su度du，采cai用yong時shi間jian促cu發fa放fang料liao電dian磁ci閥fa難nan點dian主zhu要yao在zai於yu如ru果guo設she定ding60袋，假設電磁閥按照每1s一個周期打開，實際拉膜及橫封速度不一定是1s，有可能是1.1s，有能是0.9s一袋
，這樣時間長了就會運行中偏差越大。導致夾料，如圖7所示。

3 落料填充解決方案

現xian在zai主zhu要yao的de問wen題ti是shi如ru果guo以yi時shi間jian為wei周zhou期qi
，開kai啟qi電dian磁ci閥fa，無wu法fa使shi實shi際ji運yun行xing的de凸tu輪lun周zhou期qi與yu其qi完wan全quan吻wen合he。隻zhi能neng以yi實shi際ji凸tu輪lun運yun行xing周zhou期qi促cu發fa電dian磁ci閥fa
，才cai可ke以yi保bao證zheng周zhou期qi完wan全quan吻wen合he。在zai凸tu輪lun未wei運yun行xing之zhi前qian，先xian用yong時shi間jian促cu發fa電dian磁ci閥fa。在zai前qian麵mian兩liang個ge周zhou期qi

，凸tu輪lun實shi際ji未wei走zou
，用yong時shi間jian周zhou期qi促cu發fa電dian磁ci閥fa
，等deng到dao第di三san個ge周zhou期qi凸tu輪lun才cai實shi際ji運yun行xing。切qie換huan到dao設she定ding角jiao度du輸shu出chu電dian磁ci閥fa，這zhe樣yang既ji解jie決jue了le凸tu輪lun延yan遲chi啟qi動dong無wu法fa依yi靠kao角jiao度du促cu發fa放fang料liao電dian磁ci閥fa的de問wen題ti，又you解jie決jue了le單dan純chun依yi靠kao時shi間jian促cu發fa電dian磁ci閥fa
，長chang期qi運yun行xing放fang料liao周zhou期qi與yu凸tu輪lun運yun行xing周zhou期qi累lei積ji誤wu差cha的de問wen題ti，如ru圖tu8所示。

圖8  運行時序圖

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4 程序實現

在人機上選擇開關打到填充模式，如圖9所示。

圖9  人機界麵示意圖

在人機上設定落料時間和填充速度，如圖10所示。

圖10  人機界麵示意圖

通過程序計算實際需提前放幾袋，假設落料時間2s
，速度40袋，一袋的周期是1.2s。 2s/1.2s=1.67，需要兩袋依靠周期時間促發，如圖11、12、13所示。
經過實際運行，分別速度由40-60-80-120試運行，包裝填充穩定。

圖11  計算界麵

圖12  依靠時間促發兩袋後允許角度促發

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圖13  開始時間周期促發電磁閥2次
，後轉為凸輪角度促發

5 結束語

由台達人機、PLC、變頻器和伺服組成的立式自動包裝機控製係統輕鬆實現用戶提出的要求
；穩定可靠的產品品質
，簡單便易的操作方法
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