一、前言

包裝機的種類繁多，分類方法很多。從不同的觀點出發可有多種，按機械種類分為：液體包裝機、粉劑包裝機、顆粒包裝機、貼體包裝機、醬類包裝機、電子組合秤包裝機、枕式包裝機；按包裝作用分，有內包裝、外包包裝機；按包裝行業分，有食品、日用化工、紡織品等包裝機；按包裝工位分，有單工位、多工位包裝機；按自動化程度分，有半自動、全自動包裝機等。

本文詳細介紹的兩款包裝機采用UniMAT PLC的升級情況。

二、升級前后對比

1：布局整潔美觀程度

圖1：改造前設備布局

圖2：改造后設備布局

　　可以看出：改造前明顯布局雜亂，占地面積大，設備維護難度大；改造后布局美觀整潔，易于維護。

2：功能拓展的便利性

改造前：采用微型的包裝專用控制器，程序固化，如果要實現功能的改變，就必須對控制器底層非常熟悉，這對于一般的電氣工程師是有難度的。

改造后：采用可編程控制器，功能拓展非常方便，工程師可以在幾個小時內編制并調通新的功能。

3：換線生產的便利性

圖3：換線生產的對比

改造前：如果需要改變包裝規格，操作工人需要去更換減速機，齒輪，連桿等機械設備；

改造后：如果需要改變包裝規格，只需要需要在HMI輸入更換后的參數即可。甚至可以做到一鍵切換，明顯增加了工作效率。

三、系統配置

四、系統概述及要求

包裝機的流程：給料控制、推耙控制、送膜控制、切刀控制、封邊控制、折角、整形。

對控制系統的要求：要求HMI中設置手動與自動切換功能、熱電偶控溫功能、伺服的控制膜長功能、計數功能等。下膜方式又分定長與跟標模式。

工藝結構圖如下：

圖4：工藝結構圖

圖5：部分控制程序

手動模式主要做設備開機前檢修用，操作人用手動可先測試達到需要的包裝效果。在自動運行模式下，顆粒包裝機的大致流程如下：

圖6：控制流程圖

顆粒型的包裝機控制難點在于：由于不是連續給膜，設備的包裝速度這個指標受到從拉膜到下次拉膜信號發出這個周期的時間影響。特別是對于封膜時，由于膜種類不同，加熱延時封膜的時間也會不同。所以需要控制好給料速度與整個包裝過程周期的匹配性。

由于延時時間的固定性，如果下料的速度給定，需要以給定的時間去下指定長度的下膜量，即指定的速度去下膜。這個下膜速度不能超過步進或者伺服的規定速度，同時，下發的包裝速度的也不能過大。

設間隔的給料時間為T給料,則：

T給料>=T包裝下膜+T包裝封膜延時

否則這個包裝速度也是不能達到的,需要在HMI上面做限制。

三維膜包裝機設備工作流程大致為:

　　從輸送帶過來的帶包裝設備，觸發到微動開關，此時會給帶動的推耙的伺服一個控制信號。推耙將物料推送至過橋板，此時下膜伺服電機已經在上一個循環時，下了一張設置長度的膜，物料通過膜后控制器給出切刀信號，將膜切斷。同時凸輪帶動的大邊封機械機構將大邊封住，物料繼續往下推，此時物料的推送是靠推耙的下一個循環推出的物料來帶動整個物料線的移動。大邊封好的物料會經過折角器，通過折角機械設備后，設備在到達左右側封區以及上下整形區。出來的產品就是我們平常包裝好的設備了。

　　下膜伺服電機會根據客戶的包裝需求設置為“定長模式”和“色標模式”定長模式即按照指定的長度和速度下膜，此種應用一般在三維透明膜包裝上。色標模式通常用在其上有色標的包裝膜上，客戶需要設置指定正負偏差，或者為0直接停在色標上。此機型用我司的UN226PLC升級后，對色標模式的定位誤差也達到了客戶的要求。膜的控制要求除了控制長度外，控制器還設有易拉線口，用切換開關設置易拉線口的投用。此外我們還充分考慮了客戶產品的安全因素：拉線口與下膜的互鎖、切刀與下膜的互鎖、折角器與邊封的機械互鎖等，這些都是普通的微控制器所做不到的。

圖7：色標模式的界面及控制程序

五、結束語

通過兩次包裝機的升級改造，驗證了UniMAT PLC:UN124XP和UN226在設備上的實用性和億維自動化在包裝行業給予客戶的比較方便和完美的一整套自動化解決方案和服務。本次改造獲得了客戶的好評，使他們的產品更加的靈活操作更加簡單有效。