包装机械设计中的控制技术_李瑞平 - 副本

包装机械设计中的控制技术

李瑞平,冯济缨,黄明琪

(贵州工业大学, 贵阳 550003)

[摘要]

在简单介绍包装机械的基础上,分析了包装机械各主要组成部分对控制的要求,提出

了解决包装机械控制系统设计的方法及实用参考程序。

关键词:包装机械;控制系统;检测;记忆控制;相位控制;速度调节

中图分类号:TB486;TH122 文献标识码:B 文章编号:1001-3563(2005)01-0019-03

ControltechnologyindesignofPackagingmachine

LIRuiOping,FENGJiOying,HUANGMingOqi

(GuizhouUniversityofTechnology,Guiyang550003,China)

Abstract:Therequirementsofcontrolsbymaincomponentsofpackagingmachinewereanalyzed.Themethodsofthedesignofcontrolsystemwereputforwardandthepracticalreferenceprogramswereprovided.

Keywords:Packagingmachine;ControlSystem;Detect;Memorycontrol;Phasecontrol;Veloc-ityadjustment

包装机械是发展包装工业的基础,我国包装机械在品种、数量、性能、档次上均很难满足包装工业发展的需要。包装机械中的自动控制技术,直接影响包装机械的结构、工作可靠性、包装产品质量、生产效率、能量消耗和操作环境等,是发展包装机械的关键技术,受到业内人士的普遍重视,应当认真研究。

要求有所不同,下面对多工位包装机的控制要求进行综合分析、介绍,了解这些,对读者设计包装机控制系统是有帮助的。1.1

主传送系统的控制

根据被包装物品的情况,主传送系统可设计成连续运动或间隙运动两种形式,二者在机构组成和运动特征上存在区别。因此对驱动装置的选择,如驱动力矩、速度调节、反转、制动等,要求也不同。对多工位间隙运动的包装机,为了保证高速工作,各工位规定有不同的任务,而且检测工位与处理工位往往

按国际标准化组织ISO的定义,将完成包装工序的机械统称为包装机械。因此它所包括的范畴很宽,种类繁多。我国国家标准分为12大类,各类有不同的功能与特点。

从控制的角度来说,可以将包装机械分为单工位和多工位2种类型。所谓单工位包装机械是指所有包装操作是在一个工位上完成,当一件(组)物品完成全部包装并输出后,下一件(组)物品才能进入机器开始包装。而多工位包装机,其物品从输入到输出,需经多个工位,在不同工位上依次完成各个包装操作,全部包装操作是分散在不同工位上同时进行,其生产效率可以很高。包装机械类型不同,工作特点与控制要求当然也不同。本文主要讨论多工位包装机。

按包装机械的结构,可以将它分成8个组成部分:主传送系统、驱动与传动系统、被包装物品的计量与供送系统、包装材料供送系统、包装操作执行机构、产品输出机构、机身、检测与控制系统。应当说,除机身外,各个部分都与检测及控制有密切关系。不同包装机械各部分的功能及具体控制

收稿日期:2004O10O12

作者简介:李瑞平(1951-),女,北京人,贵州工业大学副教授、硕士生导师,研究方向为自动控制系统、检测技术、电力电子

技术等。

不一致,控制系统设计需对应满足其要求。包装物品由主传送系统传送,各种包装辅助材料由供送系统传送,它们之间的动作必须协调配合,控制上应严格保持一致。112

检测、执行机构动作时间准确配合

多工位间隙运动包装机,物品由一个工位移到另一个工位作间隙步进运动,主要包装操作在物品静止时(间停时)完成,因此执行机构的动作必须控制在间停时间段的某一时间片内完成。

另外,有些包装材料不是连续传送的,对这种包装材料的检测需要准确定时。如卷烟包装机中盒皮的供送,要待其下到规定位置时去进行检测才有效,盒皮未下到位或盒皮已下过位去检测均无效,这就要求严格的时间配合。1.3

包装材料供送系统的控制

供送系统要及时将材料传送给主传送系统上的包装物品使用,但生产上出现某些情况时有时又要求它不传送。如卷烟包装机中无烟支则不下铝纸、盒皮和小花;又如无料不送袋,断

1 包装机械对控制的要求

19

瓶不充填,缺盒不上标等均属这种情况。再有如连续供料不正常(如连缺盒皮多张),则要求停机,这既是保证正常生产的需要,也是节约主、辅材料的要求。控制系统设计应满足这些要求。1.4

动作顺序

包装机械或包装自动线集机、电、气、液于一体,机构复杂,各机构之间各组成部分之间的动作有一定次序需严格配合,不允许混乱。包装自动线又有刚性(无中间的存贮装置)和柔性之分,前者会因某一环节短暂停车而影响全线正常工作。控制系统设计应满足此要求。1.5 速度调节

包装机械在自动/手动/调试等工作方式时,对设备运行速度有不同的要求,应选择相应的驱动装置及调速方案以满足其要求。1.6

安全保障

包装机械为提高生产效率多设计成高速、连续工作的运行方式,对操作人员安全,设备安全(如易堵物品引起的设备损坏)及防止误操作等,均要求有较完善的安全保护措施及相应的故障报警显示,以防事故发生及便于寻找故障。

图1 主传送控制程序

出处理。如烟机设计中在M202位检测到烟支有缺支、空头时,这包烟移至M205位时即行剔除。同理,读者不难推出利用移位寄存器来实现各种不同记忆控制的编程方法。如利用移位寄存器实现

供料连续不正常时命令停机的程序等。

2 包装机械控制系统的设计

多数包装机械机 …… 此处隐藏：2908字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……