因此,纸箱包装是啤酒、饮料的高规格、高档次的包装,解决了跨区域销售长途运输的问题,弥补了热收缩膜包装的缺陷,两者互补,是啤酒、饮料包装不可缺的两种包装形式之一。我国纸箱包装机长时间处于35箱/min的包装能力,仅能满足2万瓶/h啤酒、饮料包装生产线的需求。我们通过市场调研。在现有装箱机技术的基础上,进行技术改进。吸收国内外装箱机的优点,成功地开发出60箱/min全自动纸箱包装机,解决了啤酒、饮料4万瓶装箱的需要。
1全自动高速纸箱包装机的组成及作用
全自动高速纸箱包装机主要由纸板供给、瓶输送、取纸箱板、分瓶、纸箱板传送、推瓶、纸箱折叠成型、喷胶、封箱粘合等组成。纸箱板供给由纸箱板储存库、纸箱板等待工位、纸箱板水平输送、纸箱板供给主托又、纸箱板供给副托又、检测开关等组成。主要完成对包装机的纸箱板供应,适应于高速包装机纸箱板供应不能间断的需求,解决了纸箱板供应的瓶颈。瓶输送分两部分,一部分是由变频调速控制电机运行速度,将包装线上的瓶按照要求有规律的进行输送,缺瓶检测保证瓶的连续供给,提供给包装机。一部分是由主驱动通过机械传送.按照主机运行节奏进行输瓶。取纸板是由伺服电机M 驱动,以从动的方式与主驱动M。同步运行,带有两组吸盘,两组吸盘交替取纸板,达到了高速度取纸板的功效,可以实现60箱/min的纸板供给。分瓶由1号分瓶伺服电机M 和2号分瓶伺服电机M 及主驱动电机M 完成控制,将瓶子有规律的分成3x4一组,完成包装的关键一步。纸板传送是将取到的纸板通过若干个工位传送到上瓶处,动力由主驱动提供,缺纸板和双层纸板的检测保证纸板的供给正常。推瓶机构的作用是分瓶后的整理,通过推瓶杆进行推瓶,瓶通过无动力过度板时,将瓶排列紧密.提高包装质量。纸箱折叠成型、喷胶、封箱粘合完成啤酒、饮料的包装,根据纸箱的结构,确定喷胶的位置,封箱粘合的适度调整,确保封箱的质量。
2 全自动高速纸箱包装机的设计
2.1 控制系统方案
高速纸箱包装机的控制系统主要由运动控制器LMC20、G2人机界面、伺服电机M 伺服驱动器A。 检测元件、执行元件、变频器A 、电机M 等组成。运动控制器LMC20通过Motionbus总线控制伺服驱动器A, 对伺服电机M, 的控制。伺服电机M 为主驱动,其他M 为从动电机进行同步运行。电机M 由变频器控制,通过CANopen总线对运行参数进行设置和控制。高速纸箱包装机的控制方案方框图
2.2 机器运行位置的检测和包装周期在伺服控制中.伺服电机装有旋转编码器.根据旋转编码器的反馈信号.伺服控制器对伺服电机进行闭环控制.旋转编码器比较经济的选择是增量型编码器,它与电机转速成正比的频率产生脉冲.伺服控制器对脉冲计数.以便进行控制。通过编码器的专用接口.将主编码器的数据传送到LMC20 (存放在MT中)中.MT的数值就反映 机器的运行位置。在包装过程巾,推瓶杆推出一组瓶完成一个包装,在推瓶杆经过处安装一个检测开关B.,利用B.对MT复位,MT的数值周期性变化,MT中的数据就反映m包装周期内的位置数据。在每一个包装周期内.取纸板、放纸板、分瓶等.同MT有一一对应的数据关系,根据一一对应的数据对机器的每一个动作进行控制。
3 分瓶电机的控制
3.1 分瓶原理
分瓶l驱动是南电机M:驱动,同时它又是驱动2的从动,分瓶2驱动是由电机M,驱动.同时它又是驱动l的从动.它们分别安装两组挡瓶爪。在纸箱包装机中,包装段的瓶传送通过主驱动电机传送.分瓶是将排列紧密的瓶分成3x4或其它组合的瓶组。其分瓶原理如图3所示.两个分瓶电机的传送链上,分别装有等距离的两组挡瓶爪,两个电机快慢交替运行.将排列整齐的瓶成3x4瓶组.通过主驱电机传送到下一个工位。
3.2 分瓶电机的控制
从分瓶的原理可以看出.分瓶电机M 、M有规律的交替快慢运行。特点是以主驱动M.电机脉冲数作为同步信号(X方向),M:、M 电机自身的脉冲数(Y方向).按照如图4的运动曲线进行运行,即M.运行作为主电机,M 、M 电机作为从电机按照特定的曲线同步运行,M:、M电机只有在M.电动机运行的情况下运行。
3. 3 分瓶电机同步位参数的设定分瓶电机M 、M 按照一定的规律运行,运行的起始位和电机的停止位就要有一个参考位,在人机界面J一,一般设定M!和M,相对于某一个参考点的位置,产品不同.包装形式不同,其参考位不同,电机切换点不同。