CN207433958U - 枕式包装机控制*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种枕式包装机控制***，涉及包装机控制技术领域。本实用新型包括送料电机、拉膜电机、刀封电机和三个内置式PLC伺服驱动器，所述三个内置式PLC伺服驱动器分别为送料伺服驱动器、拉膜伺服驱动器和刀封伺服驱动器；所述三个内置式PLC伺服驱动器均包括输入输出接口和数据总线接口，所述送料伺服驱动器的数据总线接口通过数据总线分别与拉膜伺服驱动器和刀封伺服驱动器的数据总线接口相连；本实用新型采用三个内置式PLC伺服驱动器，以送料伺服驱动器为主，刀封和送膜伺服驱动器为辅，实现了三伺服包装机的智能化，实现了伺服驱动器与电机之间的高速实时控制。

Description

枕式包装机控制***

技术领域

本实用新型涉及包装机控制技术领域，更具体地说涉及一种枕式包装机控制***。

背景技术

枕式包装机是一种卧式三面封口，自动完成制袋、填充、封口、切断、成品排出等工序的包装设备，实际应用中，与相应衍生机种、辅助机种相配合，能实现食品、日用化工、医药等行业自动化生产线的流水包装。

传统的枕式包装机横封刀的运动曲线是由机械的凸轮来实现的，机械加工、安装复杂，运行噪音大，效率低；随着兴业竞争的日益激烈，以及人力成本的增加，包装设备自动化程度以及包装速度要求越来越高。要实现高速包装，整个控制***的相应和处理速度要求更加苛刻，传统的控制器已经难以满足要求。

国家知识产权局于2017年2月22日，公开了一件公开号为CN205972059U，名称为“三伺服包装机控制***”的实用新型专利，该实用新型专利解决了现有技术存在的机械结构复杂或者制造成本提高的问题。该实用新型包括控制器、切封刀伺服驱动器、进料伺服驱动器、送膜伺服驱动器、切封刀电机、进料电机、送膜电机和检测传感器，通过PLC控制器通过预先设计的凸轮曲线分别控制切封刀伺服驱动器、进料伺服驱动器和送膜伺服驱动器，实现了一键启动，操作简便，且能实现运行中的自动防空、防切、防连续料，真正实现全自动化。

上述现有技术中的控制驱动方式中PLC控制器和伺服驱动器没有集成在一起，从而达不到对伺服驱动器高速实时控制的要求，并且在控制上也不够灵活。

实用新型内容

为了克服上述现有技术中存在的缺陷和不足，本实用新型提供了一种枕式包装机控制***，本实用新型的发明目的旨在于解决现有技术中三伺服包装机中伺服驱动器和电机之间不能实现高速实时控制的问题，本实用新型的枕式包装机控制***采用三个内置式PLC伺服驱动器，以送料伺服驱动器为主，刀封和送膜伺服驱动器为辅，实现了枕式包装机的智能化，实现了伺服驱动器与电机之间的高速实时控制。

为了解决上述现有技术中存在的问题，本实用新型是通过下述技术方案实现的：

枕式包装机控制***，包括送料电机、拉膜电机和刀封电机，其特征在于：还包括三个内置式PLC伺服驱动器，所述三个内置式PLC伺服驱动器分别为送料伺服驱动器、拉膜伺服驱动器和刀封伺服驱动器；所述三个内置式PLC伺服驱动器均包括输入输出接口和数据总线接口，所述送料伺服驱动器的数据总线接口通过数据总线分别与拉膜伺服驱动器和刀封伺服驱动器的数据总线接口相连；所述送料电机与送料伺服驱动器的输入输出接口相连，所述拉膜电机与拉膜伺服驱动器的输入输出接口相连，所述刀封电机与刀封伺服驱动器的输入输出接口相连。

还包括人机界面，所述人机界面通过数据连接线分别与三个内置式PLC伺服驱动器的信号控制接口相连，所述人机界面将三个内置PCL伺服驱动器并联在一起。

还包括防空传感器，所述防空传感器与送料伺服驱动器的输入输出接口相连。

还包括自动接膜装置，所述自动接膜装置与拉膜伺服驱动器的输入输出接口相连。

还包括物料错位防切传感器，所述物料错位防切传感器与刀封伺服驱动器的输入输出接口相连。

所述信号控制接口为RS485接口。

所述自动接膜装置包括挂膜辊、备用膜辊和自动接膜***，挂膜辊与自动接膜***之间设有传感器一，备用膜辊与自动接膜***之间设有传感器二，所述自动接膜***的远处设有色标传感器。

与现有技术相比，本实用新型所带来的有益的技术效果表现在：

1、本实用新型采用三个内置式PLC伺服驱动器分别对三个伺服电机进行单独的控制，能够实现伺服驱动器对电机的高速实时控制，相较于现有技术，本实用新型省略了PLC控制器的硬件，将PLC控制器硬件内的控制程序写入到伺服驱动电机的驱动器的CPU内，使得原有的伺服驱动器具有PLC控制功能。本实用新型的设置方式，在不需要额外连线的情况下，可以通过寄存器的访问，完成控制PLC与伺服驱动单元之间的信息交互，实现对伺服驱动器对电机的高速实时控制。而送料伺服驱动器通过数据总线与拉膜伺服驱动器和刀封伺服驱动器相连，实现数据交互，以送料伺服驱动器为主，拉膜和刀封伺服驱动器为辅，通过CAN总线实现三者之间的数据交互，提高对枕式包装机的控制性能，实现枕式包装机的全自动化。

2、在人机界面就直接调整各种参数，实现了真正的智能化。同时也可以组网，实现远程控制和监控，可以远程伺服PLC程序。通过内置PLC分别控制各个电机，使得控制与驱动之间更直接，在不需要额外连线的情况下，就能通过寄存器的访问，就能完成控制PLC与伺服驱动单元之间的信息交互，实现了一键启动，操作简单，且能实现运行中自动防空、防切、自动接膜等功能，真正实现全自动化。

3、本实用新型中，送料电机带物料进来，拉膜电机按照设定好的长度拉动包装膜把物料包好，到后面切刀按照设定好的包装长度将包装的物料切成小包。防空传感器设置在来料后包装前，感应到物料进入拉膜下来进行包装，如果没有物料进入则停止拉膜和切刀电机。在刀封电机之前设置错位防切传感器，正常生产时检测到物料距离不对，停止切刀，另外一种情况是切刀切到硬的东西，即切刀过载，切刀停止切的动作，同时切刀反转，防过载的堵转转矩可调。当启用防切料功能后，发现物料异常不切，下次物料正常，切刀重新耦合回来时要切在安全位置，切刀的线速度与走膜的线速度同步，曲线柔和。整个控制过程以送料伺服驱动器为主，送料伺服驱动器根据送料电机和防空包检测传感器传输的数据实现对拉膜和刀封伺服驱动器的控制，拉膜和刀封伺服驱动器根据送料伺服驱动器传输的数据信号，控制拉膜电机和刀封电机，使得整个控制更加智能化，整个枕式包装机包装过程更加流畅，可以有效提高包装效率。

4、通过人机界面可以输入防空包和防切料的使能，可调整防切料的距离以及可调整防切料的误差值。

附图说明

图1为本实用新型原理结构框图；

附图标记：1、送料电机、2、拉膜电机，3、刀封电机，4、送料伺服驱动器，5、拉膜伺服驱动器，6、刀封伺服驱动器，7、人机界面，8、防空传感器，9、自动接膜装置，10、物料错位防切传感器。

具体实施方式

下面结合说明书附图，对本实用新型的技术方案作出进一步的补充和说明。

实施例1

作为本实用新型一较佳实施例，参照说明书附图1，本实施例公开了：

枕式包装机控制***，包括送料电机1、拉膜电机2和刀封电机3，还包括三个内置式PLC伺服驱动器，所述三个内置式PLC伺服驱动器分别为送料伺服驱动器4、拉膜伺服驱动器5和刀封伺服驱动器6；所述三个内置式PLC伺服驱动器均包括输入输出接口和数据总线接口，所述送料伺服驱动器4的数据总线接口通过数据总线分别与拉膜伺服驱动器5和刀封伺服驱动器6的数据总线接口相连；所述送料电机1与送料伺服驱动器4的输入输出接口相连，所述拉膜电机2与拉膜伺服驱动器5的输入输出接口相连，所述刀封电机3与刀封伺服驱动器6的输入输出接口相连。

实施例2

作为本实用新型又一较佳实施例，参照说明书附图1，本实施例公开了：

枕式包装机控制***，包括送料电机1、拉膜电机2和刀封电机3，其特征在于：还包括三个内置式PLC伺服驱动器，所述三个内置式PLC伺服驱动器分别为送料伺服驱动器4、拉膜伺服驱动器5和刀封伺服驱动器6；所述三个内置式PLC伺服驱动器均包括输入输出接口和数据总线接口，所述送料伺服驱动器4的数据总线接口通过数据总线分别与拉膜伺服驱动器5和刀封伺服驱动器6的数据总线接口相连；所述送料电机1与送料伺服驱动器4的输入输出接口相连，所述拉膜电机2与拉膜伺服驱动器5的输入输出接口相连，所述刀封电机3与刀封伺服驱动器6的输入输出接口相连。还包括人机界面7，所述人机界面7通过数据连接线分别与三个内置式PLC伺服驱动器的信号控制接口相连，所述人机界面7将三个内置PCL伺服驱动器并联在一起。

实施例3

作为本实用新型又一较佳实施例，参照说明书附图1，本实施例公开了：

枕式包装机控制***，包括送料电机1、拉膜电机2、刀封电机3和三个内置式PLC伺服驱动器，三个内置式伺服驱动器分别为送料伺服驱动器4、拉膜伺服驱动器5和刀封伺服驱动器6，这三个内置式伺服驱动器均包括输入输出接口、数据总线接口和信号控制接口，送料伺服驱动器4的数据总线接口通过数据总线分别与拉膜伺服驱动器5和刀封伺服驱动器6的数据总线接口相连，三者之间实现数据交互，从控制上而言，是以送料伺服驱动器4为主，拉膜伺服驱动器5和刀封伺服驱动器6为辅，例如，送料伺服驱动器4控制送料电机1的转速，从而限制拉膜伺服驱动器5和刀封伺服驱动器6分别控制拉膜电机2和刀封电机3的转速，使得送料、拉膜和刀封三个动作能够相互匹配，相互适应，不会造成因三者之间速率不匹配而导致包装错误的问题出现。所述送料电机1与送料伺服驱动器4的输入输出接口相连，所述拉膜电机2与拉膜伺服驱动器5的输入输出接口相连，所述刀封电机3与刀封伺服驱动器6的输入输出接口相连。

本实施例中，还包括防空传感器8，所述防空传感器8与送料伺服驱动器4的输入输出接口相连。用于提供物料信号，送料伺服驱动器4依据防空传感器8传输的空包物料信号对送料电机1进行控制，当防空传感器8检测到送料电机1输送的物料为空物料时，将空包信息传输至拉膜伺服驱动器5和刀封伺服驱动器6，拉膜伺服驱动器5驱动拉膜电机2继续运动输送N个物料所需的包装膜长度后，拉膜伺服驱动器5和刀封伺服驱动器6分别驱动拉膜电机2和刀封电机3停机，送料电机1正常运行。

在本实施例中，还包括自动接膜装置9，所述自动接膜装置9与拉膜伺服驱动器5的输入输出接口相连。用于提供包装膜信号，拉膜伺服驱动器5根据自动接膜装置9提供的包装膜信息对拉膜电机2进行控制。当一卷包装膜被使用完时，自动接膜装置9会自动将备用膜卷的包装膜接入到包装机进行使用，此时，拉膜伺服驱动器5通过自动接膜装置9传输的接膜信息对拉膜电机2进行控制，调整拉膜电机2的运行速度等参数。在实际应用过程中，拉膜伺服驱动器5接收到自动接膜装置9的信号，然后控制拉膜电机2的转动，同时，拉膜伺服驱动器5也将这一信息反馈至送料伺服驱动器4中，送料电机1驱动器根据拉膜伺服驱动器5传输的信息从而控制刀封伺服驱动器6，使得刀封伺服驱动器6限制刀封电机3的运行。如需要自动接膜时，拉膜伺服驱动器5将自动接膜的信息传输给送料伺服驱动器4，送料伺服驱动器4控制送料电机1运行，使得物料的输送速率能够与包装膜的输送速率相适配，而送料伺服驱动器4将这一控制信息传输至刀封伺服驱动器6，使得刀封伺服驱动器6控制刀封电机3的运行，使得刀封动作与拉膜、送料相匹配，保证切断封口的精度。

在本实施例中，还包括物料错位防切传感器10，所述物料错位防切传感器10与刀封伺服驱动器6的输入输出接口相连。物料错位防切传感器10设置在刀封机构之前，用于检测刀封机构切物料之前物料的位置，当物料发生错位时，刀封电机3带动封切刀对包装膜进行切断封口时，会切到物料，因此，当物料错位防切传感器10检测到物料错位时，刀封伺服驱动器6根据防切传感器10距离封切刀的位置距离自动计算出防切传感器10与封切刀之间相差的物料数量M，当检测到防切信号时，刀封伺服驱动器6将防切信号输送至送料伺服驱动器4，送料伺服驱动器4驱动送料电机1降低送料速度，并将命令传输至拉膜伺服驱动器5，使得拉膜伺服驱动器5降低拉膜速度，与送料速度相匹配；当封切刀切了M个数量的物料之后，停在循停位置，等待防切信号撤销后再继续运动，封切刀停止运行的时间内，送料电机1和拉膜电机2正常运行。

在本实施例中，枕式包装机还包括人机界面7，所述人机界面7通过数据连接线分别与三个内置式PLC伺服驱动器的信号控制接口相连，所述人机界面7将三个内置PCL伺服驱动器并联在一起。通过人机界面7可以输入防空包和防切料的使能，可调整防切料的距离以及可调整防切料的误差值。还可以通过人机界面7对内置式PLC的伺服驱动器进行程序升级。

在本实施例中，还可以是：送料电机1带物料进来，拉膜电机2按照设定好的长度拉动包装膜把物料包好，到后面切刀按照设定好的包装长度将包装的物料切成小包。防空传感器8设置在来料后包装前，感应到物料进入拉膜下来进行包装，如果没有物料进入则停止拉膜和切刀电机。在刀封电机3之前设置错位防切传感器，正常生产时检测到物料距离不对，停止切刀，另外一种情况是切刀切到硬的东西，即切刀过载，切刀停止切的动作，同时切刀反转，防过载的堵转转矩可调。当启用防切料功能后，发现物料异常不切，下次物料正常，切刀重新耦合回来时要切在安全位置，切刀的线速度与走膜的线速度同步，曲线柔和。

在本实施例中，所述信号控制接口为RS485接口。在本实用新型中，所述自动接膜装置9采用现有的自动接膜装置9，其结构可以是：所述自动接膜装置9包括挂膜辊、备用膜辊和自动接膜***，挂膜辊与自动接膜***之间设有传感器一，备用膜辊与自动接膜***之间设有传感器二，所述自动接膜***的远处设有色标传感器。

Claims (7)

1.枕式包装机控制***，包括送料电机(1)、拉膜电机(2)和刀封电机(3)，其特征在于：还包括三个内置式PLC伺服驱动器，所述三个内置式PLC伺服驱动器分别为送料伺服驱动器(4)、拉膜伺服驱动器(5)和刀封伺服驱动器(6)；所述三个内置式PLC伺服驱动器均包括输入输出接口和数据总线接口，所述送料伺服驱动器(4)的数据总线接口通过数据总线分别与拉膜伺服驱动器(5)和刀封伺服驱动器(6)的数据总线接口相连；所述送料电机(1)与送料伺服驱动器(4)的输入输出接口相连，所述拉膜电机(2)与拉膜伺服驱动器(5)的输入输出接口相连，所述刀封电机(3)与刀封伺服驱动器(6)的输入输出接口相连。

2.如权利要求1所述的枕式包装机控制***，其特征在于：还包括人机界面(7)，所述人机界面(7)通过数据连接线分别与三个内置式PLC伺服驱动器的信号控制接口相连，所述人机界面(7)将三个内置PCL伺服驱动器并联在一起。

3.如权利要求1所述的枕式包装机控制***，其特征在于：还包括防空传感器(8)，所述防空传感器(8)与送料伺服驱动器(4)的输入输出接口相连。

4.如权利要求1所述的枕式包装机控制***，其特征在于：还包括自动接膜装置(9)，所述自动接膜装置(9)与拉膜伺服驱动器(5)的输入输出接口相连。

5.如权利要求1所述的枕式包装机控制***，其特征在于：还包括物料错位防切传感器(10)，所述物料错位防切传感器(10)与刀封伺服驱动器(6)的输入输出接口相连。

6.如权利要求2所述的枕式包装机控制***，其特征在于：所述信号控制接口为RS485接口。

7.如权利要求4所述的枕式包装机控制***，其特征在于：所述自动接膜装置(9)包括挂膜辊、备用膜辊和自动接膜***，挂膜辊与自动接膜***之间设有传感器一，备用膜辊与自动接膜***之间设有传感器二，所述自动接膜***的远处设有色标传感器。