前言 • 近年來(lái)，我國(guó)食品包裝技術(shù)得到了快速發(fā)展。在引進(jìn)國(guó)外包裝機(jī)械的基礎(chǔ)上，國(guó)內(nèi)機(jī)械制造廠商通過(guò)消化吸收，發(fā)展創(chuàng)新，使我國(guó)的包裝機(jī)械制造水平有了很大的提高。 • 按包裝機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)來(lái)劃分，食品包裝機(jī)械可以分為立式包裝機(jī)與枕式包裝機(jī)。顧名思義，立式包裝機(jī)是從上到下的包裝過(guò)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(jī)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(qǐng)參見(jiàn)下圖： 立式包裝機(jī) 枕式包裝機(jī) 本文主要基于枕式包裝機(jī)進(jìn)行說(shuō)明。 機(jī)械結(jié)構(gòu)（枕式包裝機(jī)） 主要由撥叉、膜輥、色標(biāo)傳感器、切刀以及橫封和縱封構(gòu)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(biāo)傳感器檢測(cè)薄膜上的色標(biāo)信號(hào) 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(jī)械還包括縱封部分，把側(cè)面的薄膜粘合起來(lái) 系統(tǒng)要求： • 膜輥直徑：66.88mm • 切刀直徑：120.00mm • 切刀電機(jī)傳動(dòng)比：9：1 • 膜電機(jī)傳動(dòng)比：9：1 • 切刀旋轉(zhuǎn)軸外接編碼器360 線 • 包裝規(guī)格：袋長(zhǎng)（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(jī)功率：700W • 進(jìn)膜電機(jī)功率：700W 設(shè)計(jì)依據(jù)： • 利用PLC 高速脈沖輸出通道發(fā)送的脈沖信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)伺服驅(qū)動(dòng)器的位置及速度控制 • 利用PLC 的高速計(jì)數(shù)通道實(shí)現(xiàn)外接編碼器的位置反饋 • 以切刀軸作為主軸，進(jìn)膜軸作為從動(dòng)軸進(jìn)行控制 • 利用色標(biāo)傳感器進(jìn)行位置檢測(cè)，PLC 經(jīng)過(guò)位置判斷，做簡(jiǎn)單的位置閉環(huán)控制 • 推導(dǎo)設(shè)計(jì) 計(jì)算方法： • 計(jì)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(dǎo)結(jié)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(shè)計(jì)依據(jù)（一）補(bǔ)償方法： • 由于計(jì)算過(guò)程比較麻煩，這里不作詳細(xì)說(shuō)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(biāo)檢測(cè)到的實(shí)際位置與理論位置進(jìn)行對(duì)比，按實(shí)際位置與理論位置之差進(jìn)行補(bǔ)償，補(bǔ)償按著位置差的千分之二進(jìn)行。 • 實(shí)際的位置值是根據(jù)外接的編碼器來(lái)實(shí)現(xiàn)的，在每次檢測(cè)到色標(biāo)的時(shí)候，記錄實(shí)際值。每包裝一包切刀旋轉(zhuǎn)一周，編碼器記錄為0－360 度，一個(gè)周期后自動(dòng)清零。 軟件設(shè)計(jì)依據(jù)（二）象限判斷： • 由于此包裝機(jī)屬于經(jīng)濟(jì)型配置，伺服沒(méi)有位置閉環(huán)控制，沒(méi)有尋參功能。有鑒于此，軟件中添加了示教功能：即在進(jìn)行彩膜包裝時(shí)，如果更換新的包裝規(guī)格，要進(jìn)行示教，把第一個(gè)色標(biāo)檢測(cè)的位置值記錄下來(lái)，作為后面包裝過(guò)程中色標(biāo)檢測(cè)的判斷依據(jù)（理論位置）。 • 在包裝過(guò)程中每次色標(biāo)檢測(cè)的位置與理論位置的差值進(jìn)行判斷，如果差值大于180度，送膜電機(jī)進(jìn)行追蹤補(bǔ)償，否則，送膜電機(jī)減速，進(jìn)行延遲補(bǔ)償。 • 由于示教時(shí)色標(biāo)位置值（理論位置）是隨機(jī)的，可以在0－360 度的任意象限。因?yàn)橐M(jìn)行差值計(jì)算，涉及了正向追蹤還是延遲補(bǔ)償?shù)膯?wèn)題，所以要根據(jù)具體情況采用不同的計(jì)算公式 • 這里采用第一象限為例做簡(jiǎn)單介紹： 如果 0

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