基于PLC与运动模块的枕式自动包装机控制系统设计

网络安全事件管理《工业控制计算机》2020年第33卷第7期
∗江苏开放大学“十三五”规划课题《开放教育虚拟实验室构建及应用研究》(19TXZC-06);苏州市职业大学“青蓝工程”资助项目
目前水果、蔬菜等农产品大多包装在枕形薄膜袋内,因包装袋成枕式,也称为枕式包装。包装手段多采用人工或半自动包装机效率低,成本高,很难保证包装产品的标准化[1]。为解决包装机的适应性、人力及传统包装机的不足,开发一套可以适应果蔬类农产品、包装速度可调、精度高的枕式自动包装机控制系统,适应当前农产品包装的需求,促进自动包装机的发展与推广。1枕式自动包装机结构与包装流程
枕式包装机是一个包含动力部分、机械部分、检测部分、控制部分等组成的机电一体化系统,动力部分为整个包装机提供能量;机械部分是包装机基础,含有设备机架、传动装置及执行装置;检测部分由传感器组成,负责检测包装机运行时的相关信号或参数,并将其转换为电信号输出到控制部分;包装机的核心是控制部分,它处理接收到的电信号,根据要求输出对应的控制指令,使得机械部分执行装置实现
相应动作。枕式包装机控制系统的设计需要建立在机械的基础之上,以及对包装工艺流程的充分了解。1.1机械结构
装机机械部分包括物料传输机构、纵封机构、横封切断机构、制袋成型器、包装膜输送机构及成品输出机构等主要部分[2],其结构如图1所示。
异位发酵床
车库翻板门1)物料传输机构。物料传输机构主要由输送链、隔板或拨叉类零件及伺服电机等组成,沿传输方向垂直且等间距设置于输送链上的隔板或拨叉类零件,实现对物料定间距传输,并将物料送入成型的包装袋中,而隔板或拨叉随着输送链进行循环回转,进入下一个物料输送的工作循环。
2)包装膜输送机构。包装膜输送机构主要由膜辊轴、导向辊轴以及牵引轴与伺服电机组成发热包装膜牵引装置构成。包装膜卷固定在膜辊轴上,经由导向辊轴导向,牵引装置牵引,张紧
轮实现包装膜保持合适的张力,伺服电机驱动牵引轴实现包装膜的输送。
3)制袋成型器。经常采用的成型器类型有翻领型、三角型、象鼻型、U 型等[3]。包装膜输送机构输送来的平面薄膜经制袋成型器卷折成留有物料进口的包装袋,制袋成型器在制袋成型过程中起着关键作用,决定了包装袋的形式、尺寸及其质量。
4)纵封机构。纵封机构对由制袋成型器将包装膜制袋成型后,对已成型的包装膜的纵向进行热封合,
同时将含有物料的包装膜牵引着往前移动,输送至包装机的端封切断机构。
5)横封切断机构。将完成纵封的包装袋体进行横向热封与切断整合,由伺服电机驱动工作时按照设定的袋体长度进行封合、切断,包装袋两端根据需要可以有不同的封合纹理与切断刀痕的选择,那么也需要相应的热封、切断刀具一一对应。1.2包装流程车载电视机
枕式自动包装机工作时,启动纵封机构与横封切断机构中的加热装置,达到设定热封温度后,包装膜通过输送机构送入制袋成型器成型,同时物料由传输机构同步传送,送入成型的包装膜中填充并进入包装位置,在纵封机构的牵引与热封作用下,含有物料且成型的包装膜完成纵向热封,继续向前到横封切割机
基于PLC 与运动模块的枕式自动包装机控制系统设计∗
牛丽(苏州市职业大学计算机工程系,江苏苏州215104)
丁海波(苏州工业园区职业技术学院机电工程系,江苏苏州215021)
Control System for Pillow Automatic Packaging Machine Based on PLC and Motion Module
摘要:为克服果蔬类农产品手工包装速度慢、包装品种单一、自动化程度不高等问题,提升枕式包装
发动机摇臂
的自动化水平。分析枕式包装机机械结构与包装流程,提出以三菱L02S PLC 和LD77MS4运动模块为核心的控制系统,并介绍了枕式自动包装机控制方案,说明控制系统主要硬件。在控制系统硬件基础上,根据包装流程开发相应的PLC 控制系统与触摸屏控制界面。该控制系统结构简单、操作方便、可扩展性强,运动模块可方便地实现三轴同步控制,满足控制系统要求。控制系统具有较高的可靠性和可维护性,枕式包装机能够自动、高效、智能地运行。
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关键词:枕式包装机;PLC ;运动模块;控制系统
Abstract 押The work aims to overcome the problems of slow manual packaging of fruit and vegetable agricultural prod⁃ucts熏single packaging varieties熏and low automation熏the automation level of pillow packaging is improved.Analyze the mechani⁃cal structure and packaging process of the pillow type packaging machine熏propose a control system with Mitsubishi L02S PLC and LD77MS4motion module as the core熏and discuss the control scheme of the pillow type automatic packaging ma⁃chine熏and explain the main hardware.Based on the control system hardware熏the corresponding PLC control system and touch screen control interface are developed according to the packaging process.The control system has a simple structure熏convenient operation熏and strong expandability.The motion module can easily realize three -axis synchronous control熏which meets the requirements of the control system.
Keywords 押pillow packing machine熏PLC熏motion module熏control
system
图1枕式包装机示意图
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