淺析枕式包裝機工作原理及流程

　　已經(jīng)很久沒有寫技術方面的文獻了，關于包裝機械這塊，網(wǎng)上的資料已經(jīng)有很多，只是自己覺的還不夠完善，根據(jù)多年來從事包裝機械的生產(chǎn)與研發(fā)工作，今天單獨來介紹一下枕式包裝機的工作原理及流程
　　
　　枕式包裝機是一種包裝能力非常強,且能適合多種規(guī)格用于食品和非食品包裝的連續(xù)式包裝機。它不但能用于無商標包裝材料的包裝,而且能夠使用預先印有商標圖案的卷筒材料進行高速包裝。在包裝生產(chǎn)中,由于包裝材料上印刷的定位色標之間存在誤差,包裝材料的拉伸以及機械傳動等因素的影響,包裝材料上預定的封切部位有可能偏離正確的位置,而產(chǎn)生誤差。為了消除誤差而達到正確封切的目的,包裝設計必須考慮自動定位問題,
　　
　　解決這一問題大都是根據(jù)包裝材料的定位標完成連續(xù)式光電自動定位系統(tǒng)設計。而連續(xù)式光電定位系統(tǒng)按誤差補償工作方式分為進退式、制動式和兩傳動系統(tǒng)同步式。制動式光電自動定位系統(tǒng)的基本原理
　　
　　包裝紙在自動包裝機上連續(xù)進給,成形制袋,充填和封口的過程中,由于定位色標的印刷誤差,機器運轉的偶然波動以及操作等綜合因素,使包裝紙的輸送速度與橫封、切紙速度不同步而產(chǎn)生封、切位置的偏差,因此需要隨時予以校正,連續(xù)地進行誤差補償。綜合誤差是個變量,但由于具較高質量和印刷精度的包裝材料來說在一定的包裝速度下,這個誤
　　
　　差在檢測的各個周期內(nèi)應保持在很小的范圍內(nèi)。這樣就能通過光電定位系統(tǒng)定期地（每兩個包一次）測量和比較送紙速度和封切速度。如果包裝紙過快,正誤差系統(tǒng)給出一個負的補償量,也就是送紙機構減速來達到補償;如果包裝紙過慢,是一個負誤差,系統(tǒng)給出一個正的補償量,使送紙機構增速。但是給定的補償值不可能消除誤差,可能補償過頭,
　　
　　也可能不足。即使誤差被消除了,下次還會出現(xiàn)。因此設計總是使系統(tǒng)給予補償過頭一點,給定一個稍大于誤差值的補償量,人為地使它超差。當這次測定誤差為負,則補償一個過量的正值。下一次測定、比較之后必定出現(xiàn)正的誤差。定位系統(tǒng)自動地補償一個給定的負值之后,又恢復出現(xiàn)負誤差。如此循環(huán),正負交替使誤差控制在一定范圍內(nèi)。這樣包裝紙的切斷部位就在正確的位置附近跳動。這種包裝紙一進一退來達到連續(xù)定位的方式稱為“進退式”自動定位方式。因為它的補償量是超越離合器工作,把機械送紙機構進入工作時設計成具有包裝紙滯后效果來給出的,所以采用這種原理定位的系統(tǒng)稱為“制動進退式”自動光電定位系統(tǒng)。以決定包裝紙速度的橫向封、切速度作為參考基準,以調整送紙速度與之同步來控制包裝紙的封切位置誤差,這就是連續(xù)定位系統(tǒng)基本的原理。
　　
　　下面分析制動進退式光電定位系統(tǒng)。
　　
　　包裝過程如下:片狀包裝紙由卷筒1引出,經(jīng)光電檢測器2再由成形器5成形和牽引輥6,縱封輥7制成包裝。已充填包裝物的包裝袋上下整形輸出,經(jīng)輸送帶送到橫封頭8橫封并切斷排出成品。傳動部分是:主電機M1將運動傳入橫封傳動軸,再經(jīng)不等速機構9帶動橫封頭傳動,不等速機構是用來調整橫封頭8的封切瞬時速度,使之與包裝袋移動速度同步的。另一路則經(jīng)無級變速差動機構13的調節(jié),可以手動或通過單相伺服電機控制完成。調節(jié)無級變速差動機構13可以得到所需袋長。后一路經(jīng)差動機構18到勾爪輸送鏈。差動機構18為自動調整機構,主要用來調節(jié)勾爪輸送鏈與橫封頭同步。在包裝過程中,用光電傳感器檢測包裝紙移動速度與橫封速度作比較,判別它是慢是快,通過超越離合器電氣系統(tǒng)控制超越電機M3動作使之運轉或制動停止,以達到誤差補償?shù)哪康摹?br />　　
　　速度檢測與包裝紙長度測量
　　
　　為保證包裝過程中的定位,送紙速度與橫封切口速度是必需準確的測量兩個參數(shù),同時生產(chǎn)過程中包裝紙（每張）有長有短,從而如何在定位過程中自動測定包裝紙長度使之與我們生產(chǎn)設定相符合,也是非常重要的。紙速的測量是由光電接近開關17來完成的,我們把測量紙速的光電接近開關輸出的脈沖周期記為T紙它的導數(shù)1/T紙即為送紙輥的傳動速度。橫封切口速度是由光電接近開關來測量的。我們把刀切速度光電接近開關輸出的脈沖周期記為T刀,它的倒數(shù)1/T刀即為橫封速度間接計算得到的。在包裝設計中,包裝紙被緊壓在送紙輥上,壓輥的線速度則為包裝紙的送紙速度V紙=πD/T紙,式中的D為送紙輥直徑。經(jīng)過橫封切口后的被切長度L紙=V紙T刀=πDT刀/T紙
　　
　　色標對標方法與調整
　　
　　為保證包裝全自動定位,需要控制伺服電機M2使送紙速度與橫封頭切口速度同步。然而對設計為同步的系統(tǒng),由于運轉的偶然波動以及操作擾動等方面因素都會使原來同步系統(tǒng)失步。從而需要在基本同步的系統(tǒng)中加入色標檢測與控制電路,隨時校正,連續(xù)進行誤差補償。保證切封位置不變,這就需要借助包裝紙上的色標來定位完成。色標定位對標對包裝材料、光電檢測方法、色標的印刷等都提出一定的要求。就包裝材料而言,要求有較高的密度,滑度厚度均勻、而且要有一定的抗拉伸能力。光電檢測方法隨不同的包裝材料有透射式和反射式兩種。透射多用于透明包裝材料的檢測,而反射式則用于難以透光或不能透光的包裝材料的檢測。通常高速度的包裝機設計,大多采用反射式光電檢測方法,因為它具有較高的檢測靈敏度。對色標印刷要求,定位色標必須能有遮光或通光的作用,同時隨包裝產(chǎn)品的大小和檢測方法的不同,定位色標要有足夠的遮光面積,以保證光電檢測時信號的可靠性。有了良好的包裝材料,合適定位色標與正確的光電遮光反射式傳感器測量色標方法,就可以進行色標對標與調整。按上述原理與方法設計枕式包裝機配上微電腦控制的紙長設定調節(jié)以及色標定位系統(tǒng),解決了全自動光電定位問題。系統(tǒng)高速運平穩(wěn)可靠,封切準確,是目前先進、理想的機型之一。