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制袋、灌裝、包裝機(jī)廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、化工等行業(yè)。目前國(guó)內(nèi)立式制袋機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，調(diào)整機(jī)構(gòu)多，包裝精度低，一般在2-3之間，有的還在3以上，而國(guó)外同類產(chǎn)品包裝精度為1-0，穩(wěn)定可靠。
本文對(duì)立式制袋機(jī)的封口機(jī)構(gòu)進(jìn)行了智能化設(shè)計(jì)，同時(shí)采用LEC光電編碼器進(jìn)行位移測(cè)量，借助功能強(qiáng)大的單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和控制，可以保證橫向封口器的開(kāi)合與包裝袋的封口完全一致，使封口牢固，提高了包裝速度，同時(shí)使印有彩色圖案的商標(biāo)位置準(zhǔn)確，切割準(zhǔn)確，圖形完整。計(jì)算機(jī)控制和動(dòng)畫(huà)顯示可以準(zhǔn)確測(cè)量不同參數(shù)下的包裝情況，實(shí)時(shí)顯示設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。
該密封機(jī)構(gòu)可在同一臺(tái)設(shè)備上沿同一垂直方向自動(dòng)完成包裝袋成型、計(jì)量、打印日期、灌裝、密封、切割和輸出等過(guò)程。使用的包裝材料主要是各種可熱封塑料單膜復(fù)合膜，如紙塑復(fù)合、塑塑復(fù)合、鋁塑復(fù)合等。
該系統(tǒng)采用LEC-200BM-G05D微型光電編碼器測(cè)量位移，其傳感器原理如圖2所示。采用8031單片機(jī)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制，可以保證縱向和橫向密封可靠、順暢，有效控制包裝紙的運(yùn)動(dòng)速度，尤其是保證印有彩色圖案的商標(biāo)的準(zhǔn)確定位和切割。
1密封機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)
立式制袋灌裝機(jī)的密封機(jī)構(gòu)示意圖如圖1所示，其原理簡(jiǎn)述如下:給料機(jī)定時(shí)向包裝機(jī)上方的料斗輸送粉狀膠體或液體，引入速度由光電定位裝置控制。將卷好的密封紙或其他包裝材料通過(guò)導(dǎo)輥引入翻領(lǐng)成型機(jī)，然后通過(guò)縱向封口機(jī)折疊重疊成圓筒狀，自動(dòng)計(jì)量后裝入制成的袋子中。橫向封口機(jī)在熱封和切割的同時(shí)間歇地向下拉動(dòng)袋筒，最終形成重疊的縱向接縫。

2.定位色碼位移的測(cè)量
光電傳感器用于跟蹤滾筒上等距的彩色標(biāo)記進(jìn)行自動(dòng)控制，使印刷滾筒的圖案必須滿足一定的條件:使標(biāo)記與底面的色差明顯，或使標(biāo)記部分有足夠的透明度，甚至用沖孔代替，從而配備合適的反射式或直射式光電傳感器；根據(jù)包裝貨物的尺寸、膠帶進(jìn)給速度和不同的檢測(cè)方法，定位彩色標(biāo)簽應(yīng)具有適當(dāng)?shù)男螤?、面積和準(zhǔn)確的間距。
3控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
控制系統(tǒng)以8031單片機(jī)為核心，由27256程序存儲(chǔ)器、62256數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、信號(hào)輸入、鍵盤(pán)、顯示器、硬件看門(mén)狗、聯(lián)鎖保護(hù)和電磁換向閥驅(qū)動(dòng)等組成。硬件結(jié)構(gòu)原理如圖3所示。
密封運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，編碼器輸出的脈沖信號(hào)通過(guò)傳輸線送到主板，8031單片機(jī)從TLx中取出測(cè)量值(x為0或1)每隔一定時(shí)間進(jìn)行登記，通過(guò)LED數(shù)碼管顯示；另一方面，將測(cè)得的定位色標(biāo)與其標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較。如果它的絕對(duì)值超過(guò)2mm(這個(gè)值可以通過(guò)鍵盤(pán)設(shè)置)，它將自動(dòng)調(diào)整，直到它的位移差在設(shè)定值范圍內(nèi)。

4軟件設(shè)計(jì)
該系統(tǒng)用MCS-51匯編語(yǔ)言編寫(xiě)，采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。主要包括顯示、按鍵讀取、故障分析、報(bào)警信號(hào)、測(cè)量值采集、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、同步調(diào)整和執(zhí)行等功能模塊。程序框圖如圖4所示。

5結(jié)束語(yǔ)
電腦設(shè)計(jì)加工的翻領(lǐng)袋成型機(jī)，經(jīng)過(guò)立式制袋、灌裝、封口機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，能準(zhǔn)確保證成型機(jī)各點(diǎn)的尺寸和精度。采用人機(jī)界面顯示最簡(jiǎn)單的控制特性，使制袋長(zhǎng)度、制袋速度、報(bào)警袋號(hào)、工作模式等一系列數(shù)據(jù)的設(shè)定和顯示?？梢酝ㄟ^(guò)觸摸屏輸入顯示，定位精度高。定位色碼測(cè)量值的絕對(duì)值可以減小到2mm以內(nèi)，否則機(jī)器自動(dòng)調(diào)整執(zhí)行模塊，可以提高其密封速度。湖北省荊州市第一食品包裝廠通過(guò)對(duì)成品裝袋立式包裝機(jī)的改進(jìn)，封口速度由150袋/分鐘提高到300袋/分鐘，其定位精度能滿足小于的要求；制成的袋子外觀平整挺括，外形美觀，密封強(qiáng)度高。位移測(cè)量采用LEC微型光電編碼器，運(yùn)動(dòng)控制采用8031單片機(jī)。橫向封口器的開(kāi)合和包裝袋的封口完全一樣。特別是可以保證印有彩色圖案的商標(biāo)定位準(zhǔn)確，圖形完整無(wú)損。

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