臺達立式包裝機控制解決方案助力食品包裝行業高速生產

項目背景：

立式包裝機常用于包裝塊狀、片狀、粒狀、梗枝狀、粉狀以及流體和半流體物料。它主要依靠被包裝物品的自身重力，必要時輔以一定的機械作用便可完成包裝。立式包裝機一般都具有兩種包裝功能，即跟光標裁切和定長裁切，兩種裁切功能可方便切換，機器運轉時采用哪種包裝方式取決于包裝膜。包裝膜大體上分為有光標和沒有光標，沒有光標的包裝膜采用定長裁切，反之，采用光標裁切。立式包裝機在食品、醫藥等領域有廣泛的應用。近日，臺達成功為某立式包裝機制造商提供了以臺達A2伺服為核心的系統控制解決方案，大幅提升了設備的工作效率和精度。

項目方案：

立式包裝機的特點是被包裝物料的供料筒設計在制袋器內側，制袋與充填物料由上到下沿豎直方向進行。它主要由計量裝置、傳動系統、橫封和縱封裝置、翻領成型器、充填管及薄膜牽拉供送機構等部件組成，工藝流程圖如圖一：

根據客戶立式包裝機的工藝流程，臺達制定了包括PLC、HMI、伺服以及溫度控制模塊在內的系統控制解決方案，系統架構如圖二：

立式包裝機的縱封軸（也是送膜軸）作為系統主軸。橫封、劃線、切斷等3軸跟隨主軸運作，橫封、劃線、切斷伺服控制器直接抓取膜位色標信號進行位置檢測。薄膜經成型器成型后變為筒膜，并進行縱向熱封，包裝膜向下方運動，橫封軸動作，同時物料被送進筒膜內，一起向下繼續運動，等下個光標信號進來時橫封軸再動作一次，這樣一包的三熱封的動作完成。當包裝膜繼續向下運動，色標傳感器檢測到色標，驅動器收到色標傳感器的信號后動作，在光標處劃下一道鋸齒形的切痕，劃線動作完成。當上位機（PLC）計數到達5時發出信號給切斷軸伺服，使得切斷軸伺服能接收到色標傳感器的信號，這樣色標傳感器的信號接到后切斷軸伺服動作，5連包的包裝物包裝完成。

在整個解決方案中，由于臺達ASDA-A2伺服控制器內含電子凸輪功能，四臺伺服即可完成送膜，送料以及裁切工藝，PLC只需做簡單I/O控制，大大節省了上位機的昂貴成本，程序的規劃從而也更加簡單。

項目總結：

以A2伺服為核心的臺達系統控制解決方案在立式包裝機的的成功應用，證明臺達A2伺服的優異性能，也為臺達在包裝行業的深入發展樹立了典范。臺達系統控制解決方案有以下特點：
- 裁切速度在袋長為80mm時達到180包/分鐘，誤差精度在±0.3mm
- 可實現1~10連包的生產，滿足客戶的特殊需求
- 整個裁切過程由伺服自動完成，PLC只是進行簡單的邏輯控制，大大降低了上位機控制難度和成本負擔
- 裁切使用的是A2特有的電子凸輪功能，相對于機械凸輪，它具有簡單、無磨損、易維護、 更換曲線方便的優點，大大降低了后續設備的維護費用
- A2特有的自動同步修正功能、色標遮沒功能的使用，使得設備的運行更穩定，操作更方便