枕式包裝機(jī)是一種包裝能力強(qiáng)的連續(xù)包裝機(jī)，可適用于各種規(guī)格的食品和非食品包裝。既可以用非商標(biāo)包裝材料包裝，也可以用事先印有商標(biāo)圖案的卷筒材料包裝。在包裝生產(chǎn)中，由于包裝材料上印刷的色標(biāo)之間的誤差、包裝材料的拉伸和機(jī)械傳動(dòng)等因素，包裝材料上預(yù)定的封切部位可能會(huì)偏離正確的位置，造成誤差。為了消除誤差，達(dá)到正確封切的目的，包裝設(shè)計(jì)中必須考慮自動(dòng)定位問(wèn)題。為了解決這一問(wèn)題，連續(xù)光電自動(dòng)定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要是根據(jù)包裝材料的定位標(biāo)志來(lái)完成的。根據(jù)誤差補(bǔ)償方式，連續(xù)光電定位系統(tǒng)可分為正向和反向式、制動(dòng)式和同步式兩種傳輸系統(tǒng)。本文主要介紹了具有前后制動(dòng)功能的光電自動(dòng)定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

1、制動(dòng)前后定位系統(tǒng)分析

包裝工藝為：將單張包裝紙從卷盤1引出，經(jīng)光電探測(cè)器2由成型機(jī)5、牽引輥6、縱向密封輥7形成。將裝滿包裝材料的包裝袋上下成型，通過(guò)輸送帶送至橫向封頭8進(jìn)行橫向密封，成品切斷后卸料。傳動(dòng)部分是：主電機(jī)M1將運(yùn)動(dòng)傳遞到橫向密封驅(qū)動(dòng)軸上，然后通過(guò)不等速機(jī)構(gòu)9驅(qū)動(dòng)橫向頭部。采用不等速機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)橫頭8的瞬時(shí)封切速度，使之與包裝袋的移動(dòng)速度同步。另一種方式是通過(guò)無(wú)級(jí)變速差速機(jī)構(gòu)13進(jìn)行調(diào)節(jié)，可以手動(dòng)完成，也可以由單相伺服電機(jī)控制。通過(guò)調(diào)整CVT差速機(jī)構(gòu)13，可以獲得所需的袋子長(zhǎng)度。Z后一個(gè)通過(guò)差速機(jī)構(gòu)18到達(dá)爪傳送鏈。差速器機(jī)構(gòu)18為自動(dòng)調(diào)整機(jī)構(gòu)，主要用于調(diào)整大鉤輸送鏈與橫向機(jī)頭的同步。在包裝過(guò)程中，利用光電傳感器檢測(cè)包裝紙的移動(dòng)速度和交叉封口的速度，判斷包裝紙的速度是慢還是快。超越離合器的電氣系統(tǒng)控制超越電機(jī)M3的動(dòng)作，使其運(yùn)行或停止制動(dòng)，從而達(dá)到誤差補(bǔ)償?shù)哪康摹?/span>

2、制動(dòng)光電自動(dòng)定位系統(tǒng)的基本原理

包裝紙?jiān)谧詣?dòng)包裝機(jī)上連續(xù)送料、成袋、灌裝、封口過(guò)程中，由于定位色碼印刷錯(cuò)誤、機(jī)器運(yùn)行和運(yùn)行的意外波動(dòng)等綜合因素的影響，包裝紙輸送速度與交叉封切速度不同步，造成封切位置偏差。因此，有必要隨時(shí)修正并進(jìn)行連續(xù)誤差補(bǔ)償。綜合誤差是一個(gè)變量，但對(duì)于高質(zhì)量、高印刷精度的包裝材料，在一定的包裝速度下，每個(gè)檢測(cè)周期的誤差應(yīng)控制在一個(gè)小范圍內(nèi)。這樣，通過(guò)光電定位系統(tǒng)可以定期（每?jī)砂淮危y(cè)量和比較送紙速度和封切速度。如果包裝紙速度過(guò)快，正誤差系統(tǒng)會(huì)給出負(fù)補(bǔ)償，即送紙機(jī)構(gòu)減速實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償；如果包裝紙速度太慢，則為負(fù)誤差，系統(tǒng)會(huì)給出正補(bǔ)償量，以加快送紙機(jī)構(gòu)的速度。然而，給定的補(bǔ)償值并不能完全消除誤差，誤差可能過(guò)大或不足。即使消除了錯(cuò)誤，下次也會(huì)出現(xiàn)。系統(tǒng)的誤差總是通過(guò)超過(guò)設(shè)計(jì)值來(lái)補(bǔ)償。當(dāng)測(cè)量誤差為負(fù)值時(shí)，會(huì)補(bǔ)償過(guò)多的正值。下一次測(cè)量和比較后一定有正誤差。定位系統(tǒng)自動(dòng)補(bǔ)償給定的負(fù)值后，返回負(fù)誤差。這樣，誤差可以控制在一定范圍內(nèi)。這樣，包裝紙的切斷部分會(huì)圍繞正確的位置跳躍。這種包裝紙一進(jìn)一出實(shí)現(xiàn)連續(xù)定位，稱為“前后”自動(dòng)定位方式。由于其補(bǔ)償超出離合器，機(jī)械送紙機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)成在進(jìn)入工作狀態(tài)時(shí)具有包裝紙滯后的效果，因此基于此原理的定位系統(tǒng)稱為“制動(dòng)前進(jìn)后退”自動(dòng)光電定位系統(tǒng)。連續(xù)定位系統(tǒng)Z基本的原理是通過(guò)同步調(diào)整送紙速度和決定包裝紙速度的橫向封切速度來(lái)控制包裝紙的位置誤差。

3、色標(biāo)校準(zhǔn)方法及調(diào)整

為了保證包裝的自動(dòng)定位，控制伺服電機(jī)M2使送紙速度與橫頭切割速度同步。然而，對(duì)于設(shè)計(jì)為同步的系統(tǒng)，由于運(yùn)行的偶然波動(dòng)和運(yùn)行擾動(dòng)，原同步系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)失步。因此，有必要在基本同步系統(tǒng)中增加色碼檢測(cè)和控制電路，以便隨時(shí)校正并持續(xù)補(bǔ)償誤差。為了確保切封的位置不變，需要根據(jù)包裝紙上的色碼來(lái)定位。色標(biāo)定位對(duì)標(biāo)對(duì)包裝材料、光電檢測(cè)方法、色標(biāo)印刷等都有一定的要求，就包裝材料而言，要求密度高、厚度均勻、有一定的抗拉強(qiáng)度。不同包裝材料的光電檢測(cè)方法有透射式和反射式兩種。透射式通常用于檢測(cè)透明包裝材料，而反射式用于檢測(cè)難以透光或不能透光的包裝材料。通常，高速包裝機(jī)的設(shè)計(jì)大多采用反射式光電檢測(cè)方法，因?yàn)樗哂休^高的檢測(cè)靈敏度。根據(jù)色標(biāo)印刷的要求，定位色標(biāo)必須具有陰影或照明功能。同時(shí)，根據(jù)包裝產(chǎn)品的尺寸和檢測(cè)方法，定位色標(biāo)應(yīng)有足夠的陰影區(qū)，以保證光電檢測(cè)信號(hào)的可靠性。有了良好的包裝材料，正確的定位色標(biāo)和正確的光電陰影反射傳感器測(cè)量色標(biāo)方法，色標(biāo)可以校準(zhǔn)和調(diào)整。

4、速度檢測(cè)和包裝紙長(zhǎng)度測(cè)量，確保包裝過(guò)程中的精確定位

送紙速度和橫向封切速度是兩個(gè)必須精確測(cè)量的參數(shù)。同時(shí)，包裝紙的長(zhǎng)度（每片）在生產(chǎn)過(guò)程中各有利弊。因此，在定位過(guò)程中自動(dòng)確定包裝紙的長(zhǎng)度，使其符合我們的生產(chǎn)設(shè)置是非常重要的。紙張速度由光電接近開(kāi)關(guān)17測(cè)量。將光電接近開(kāi)關(guān)的脈沖周期作為紙張記錄，其導(dǎo)數(shù)為1/T，紙張為送紙輥的驅(qū)動(dòng)速度。采用光電接近開(kāi)關(guān)測(cè)量橫向密封切口的速度。將光電接近開(kāi)關(guān)輸出的脈沖周期記錄為t刀，用橫向密封速度間接計(jì)算其倒數(shù)1/t刀。在包裝設(shè)計(jì)中，包裝紙緊緊壓在送紙輥上，壓紙輥的線速度為包裝紙的送紙速度，V紙=πD/t紙，其中D為送紙輥的直徑。橫向密封切口后切口長(zhǎng)度l紙=V紙t刀=πDT刀/t紙