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技术 | 数控包装机在注册行业的应用

来源:《注册杂志》 发布日期:2020/5/6 编辑:徐展迪
核心提示:数控包装机在注册行业的应用

我国注册包装机的发展经历了由两路固定式发展为八路回转式(变频器调速)的变革。近年来,随着数控技术的成熟应用,逐步研发了数控注册包装机。数控注册包装机最显著优点是自动化程度高、计量精确和易于控制,在大多数进口包装机上已广泛应用。2015年某注册有限公司正式投人使用国产BHYW一8S型八嘴数控注册包装机,采用回转式(变频器调速)运行方式,八路独立系统,闸板和掉袋的动作元件由电磁铁演变为伺服电动机执行伺服指令动作。


1 数控包装机与传统包装机对比


传统包装机的电磁铁,衔铁上下往复运动,频繁撞击铁心,导致衔铁变形,动作不灵活,造成计量不准确。衔铁变形后,运动受阻,线圈电流变大,导致线圈经常烧毁,浪费生产成本和生产时间。数控系统彻底克服了传统包装机的这些缺陷,极大地提高了整机产量和袋重准确度,二者指标对比见表1。

2 数控注册包装机工作原理


该数控回转式注册包装机是以EDI一312SF电子称重仪表为数控系统的控制中心,它根据存储在单片机ROM中的程序,采集数字量(插袋检测接近开关、灌装开启接近开关、掉袋电磁发生器、掉袋位置接近开关和手操盘等输人元件)和模拟量(传感器称重信号),并配置接口电路和伺服系统,通过数字指令来实现注册包装机的灌装控制,进而按照注册包装机灌装工艺,对闸板机构、压袋机构和推袋机构进行程序化逻辑控制,实现注册包装机智能化、自动化控制。包装机八个出灰嘴,每个出灰嘴均有一套单独的控制器、伺服系统和接口电路。


首先,开机上电预热10S,如果闸板、压袋、推袋机构都在原点位置(闸板全关、压袋器压下、推袋器收回),这样只需依次按一遍原点复归按钮,等称重仪表显示屏中的净重倒三角指示灯亮后,即可进入正常灌装过程控制。反之,如果闸板、压袋、推袋机构不在原点位置,则必须先使用各自的点动按钮和正转反转按钮,将其调整到原点位置,然后依次按一遍原点复归按钮,等称重仪表显示屏中的净重倒三角指示灯亮后,方可进人正常灌装过程控制。


当人工插上注册袋,旋转到开启磁螺栓位置时,称重仪表上的自动倒三角指示灯亮,仪表自动立即启动灌装电动机和全开闸板,延时2s后判断有无0.8 kg,有则继续灌装,没有则立即关闭电动机和全关闸板。持续灌装直到袋中注册的重量达到下限值(通过仪表设定)立即自动半关闸板,进行细流填料,直到袋中注册的重量达到上限值(通过仪表设定),立即自动全关闸板,关闭电动机。


达到重量要求的注册袋自动旋转到掉袋位置(接包机上方),该信号输入给仪表输入端(仪表屏中的合计倒三角指示灯亮),得到掉袋命令后仪表立即自动输出组合控制信号:抬起压袋器、推出推袋器(将注册袋推到接包机上客户端走)缓冲后压下压袋器、收回推袋器。完成一次正常灌装,等待再次插袋进人下一工作循环。没有灌装到上限值时的注册袋,如果中途突然掉袋(重量下降小于0.8kg后),仪表立即输出“全关闸板,关闭电动机”。


如果注册包装机旋转N圈,注册袋一直没灌满(没有达到设定的上限值),则不做任何动作,继续灌装,直到该注册袋重量达到上限值,并旋转至掉袋位置后掉袋。数控回转式注册包装机电气原理见图1。

伺服驱动器可以实现高精度的传动系统定位,其稳态精度高,动态性能好,可以很方便地进行在线模块和现场总线模块的转换。


伺服电动机采用三相交流永磁同步伺服电动机,其常态指标见表2~表4。

伺服电动机编码器是安装在伺服电动机上用来测量磁极位置和伺服电动机转角及转速的一种传感器,按照物理介质可以分为光电编码器和磁电编码器,另外旋转变压器也算一种特殊的伺服编码器,市场上使用的基本上是光电编码器,该包装机采用的磁电编码器主要优点是可靠、价格便宜、抗污染,有赶超光电编码器的趋势。


4 数控注册包装机的应用情况


4.1 数控注册包装机故障分析与判断


(1)伺服系统是否正常,可通过短接法测试自动控制,倘若正常说明伺服系统无问题。将短接线连接COM与ZQ,闸板应该全开;使用两根短接线,一根先短接COM和Z1保持不断开,再用另外一根短接COM和ZQ,则闸板关闭一半;使用两根短接线,一根先短接COM和Z2保持不断开,再用另外一根短接COM和ZQ,则闸板全部关闭。将短接线连接COM与TQ,推袋就应该推出;使用两根短接线,一根先短接COM和T1保持不断开,再用另外一根短接COM和TQ,则推袋架收回。先将短接线连接COM与Yl,压袋电动机激磁(手动压袋轮会有阻力)保持不断开,再用另外一根短接COM和YQ则压袋器会抬起来,如果两者都断开,则压袋轮会靠自重垂下来。


(2)包装机旋转到开启位置下,出灰电动机和闸板均不动作。首先,检查仪表净重指示灯必须亮,不亮原点复归,急停按钮在正常位置,驱动器显示“RUN”。其次,倘若出灰电动机不转,闸板不开,先查看仪表自动指示是否亮,倘若亮,则检查输出;倘若不亮,则应测试电路是否导通,113对COM通断与否,测试电路的两个接近开关是否正常,113对114通断与否,测试电控箱顶部里面的接近开关是否正常,114对COM通断与否,测试嘴子开关处的接近开关是否正常。倘若闸板开,出灰电动机不转,电控箱绿色指示灯亮,可能电动机断路器跳闸,检查是否卡叶轮,也可能电动机控制开关没有开。倘若出灰电动机转,闸板不开,检查闸板电动机和驱动器是否正常。上述检查都没问题,检查是否出灰嘴堵料。


(3)正常灌装,质量已达到上限,旋转到掉袋位置,仍然不掉袋。首先确定仪表合计指示灯是否正常亮,倘若亮检查压袋电动机是否正常动作抬起以及推袋电动机动作是否正常动作推出;倘若仪表合计指示灯不亮,检查掉袋电磁发生器是否有磁场。有磁场,更换仪表再试;无磁场,检查发生器内阻是否30Ω,检查电源15V,检查掉袋接近开关是否正常,用磁螺栓吸住接近开关,万用表测量107和COM是否导通;开关与磁片距离应保证在20mm以内。


(4)袋重不稳定。首先,检查秤台除传感器外不能有外物连接磕碰,包装机旋转必须平稳,空转不能出现大于0.1以上的显示,传感器必须紧固,连接必须可靠,保证物流供应及时,个别嘴出现此问题可更换仪表测试。其次,根据实际产量和精度要求调整仪表上限值和下限值,一般经验根据不同灰质上限值应该在49.8~50.0kg,下限值应在44.0~47.0kg。下限高产量高,超过限度精度会波动大,这一点必须根据实际注册流动性调整,必须保证细流1~2S。


4.2 数控注册包装机维修实例


数控注册包装机维修实例见表5。


4.3 日常使用注意事项



保持收尘系统运行良好,收尘器进风口一定要置于包装机最下端,这样可以保证收尘效果更好,机体更干净。定期标定、定期清灰、定期巡检,不随便断电。避雷系统要单独接地,两者地线不能混用,定期检查检测接地情况。


作者:邬永红、谢俊


来源:《注册杂志》


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