前言 • 近年來，我國食品包裝技術得到了快速發展。在引進國外包裝機械的基礎上，國內機械制造廠商通過消化吸收，發展創新，使我國的包裝機械制造水平有了很大的提高。 • 按包裝機的機械結構來劃分，食品包裝機械可以分為立式包裝機與枕式包裝機。顧名思義，立式包裝機是從上到下的包裝過程，包裝的食品類型一般為顆粒，粉末，液體，例如日常生活中的食鹽、牛奶等；枕式包裝機是平面包裝的，包裝的食品類型一般為塊狀的，例如方便面，冰糕，蛋糕等。請參見下圖： 立式包裝機 枕式包裝機 本文主要基于枕式包裝機進行說明。 機械結構（枕式包裝機） 主要由撥叉、膜輥、色標傳感器、切刀以及橫封和縱封構成： 1． 撥叉安裝在傳輸帶上主要起傳輸、分離包裝物的作用 2． 膜輥起送膜的作用 3． 色標傳感器檢測薄膜上的色標信號 4． 切刀把包裝后的包裝物切割成包裝袋，由于切刀上有加熱裝置，切刀兼有橫封的作用 5． 另外該機械還包括縱封部分，把側面的薄膜粘合起來 系統要求： • 膜輥直徑：66.88mm • 切刀直徑：120.00mm • 切刀電機傳動比：9：1 • 膜電機傳動比：9：1 • 切刀旋轉軸外接編碼器360 線 • 包裝規格：袋長（50-500）mm • 包裝速度：150 袋/分鐘 • 切割精度：小于等于2.00mm • 切刀電機功率：700W • 進膜電機功率：700W 設計依據： • 利用PLC 高速脈沖輸出通道發送的脈沖信號，實現對伺服驅動器的位置及速度控制 • 利用PLC 的高速計數通道實現外接編碼器的位置反饋 • 以切刀軸作為主軸，進膜軸作為從動軸進行控制 • 利用色標傳感器進行位置檢測，PLC 經過位置判斷，做簡單的位置閉環控制 • 推導設計 計算方法： • 計算最大脈沖輸出能否滿足要求 Rev =4096 units/rev C =D xπ =66.88 x 3.14159265 =210mm Vmax =Lmax x PVmax =500 x 70 =35000 mm/min Pmax =Vmax / C x Z x Rev / 60 =35000 / 210 x 9 x 4096 /60 =102400 Precision ＝C / Z / Rev =0,0057 mm/unit 推導結論： 精度2mm 〉Precision x 10 滿足條件 PLC 最大輸出頻率為100KHZ, 近似滿足條件 軟件設計依據（一）補償方法： • 由于計算過程比較麻煩，這里不作詳細說明。總之不同包裝速度決定了不同的脈沖輸出頻率，把每次色標檢測到的實際位置與理論位置進行對比，按實際位置與理論位置之差進行補償，補償按著位置差的千分之二進行。 • 實際的位置值是根據外接的編碼器來實現的，在每次檢測到色標的時候，記錄實際值。每包裝一包切刀旋轉一周，編碼器記錄為0－360 度，一個周期后自動清零。 軟件設計依據（二）象限判斷： • 由于此包裝機屬于經濟型配置，伺服沒有位置閉環控制，沒有尋參功能。有鑒于此，軟件中添加了示教功能：即在進行彩膜包裝時，如果更換新的包裝規格，要進行示教，把第一個色標檢測的位置值記錄下來，作為后面包裝過程中色標檢測的判斷依據（理論位置）。 • 在包裝過程中每次色標檢測的位置與理論位置的差值進行判斷，如果差值大于180度，送膜電機進行追蹤補償，否則，送膜電機減速，進行延遲補償。 • 由于示教時色標位置值（理論位置）是隨機的，可以在0－360 度的任意象限。因為要進行差值計算，涉及了正向追蹤還是延遲補償的問題，所以要根據具體情況采用不同的計算公式 • 這里采用第一象限為例做簡單介紹： 如果 0

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