座人立式小型包装机的传动系统及对整机的影响一

立式小型包装机的传动系统及对整机的影响(一)

摘要：通过分析立式小型包装机的机构组成和传动系统，论述了机电一体化技术在包装机械中的应用及其相关内容，如传递函数、传动程序、触摸屏与PLC：并叙述了传动系统对本机的影响。

在高效率、成批量生产的食品、医药行业，包装机械具有特殊的意义。它既反映了劳动生产率提高的现状，又体现了科技进步的程度。本文以一种立式小型包装机为例，论述包装机械中的机电一体化技术。

1、概况

该机集机械、电气、气压传动为一体，采用PLC和彩色触摸屏(工业控制屏)实现自动控制和人机对话，可自动完成提升(送料)、走膜(制袋)、落料(填充)、热封(横封和竖拉力实验机在做试样时应注意封)、切断、计数、打印的全过程。适用于粉粒物料的大批量、小包装生产。

包装的主要参数：塑料薄膜单面厚度≥50μm，袋宽分别为125、140、160mm，袋长可调而且误差≤±2mm，填充重量250～1000克／袋，包装速度40～60袋／分钟。

整机结构上由3个独立部分——输送机、提升机、制袋机构成，传动系统分四个支系统。

机械传动系统：制袋机上有行星轮、蜗轮蜗杆减速器，用于走膜、转盘、量杯和走膜框机构。走膜机构由行星减速器传动，套筒滚子链传动，同步齿形带传动等3部分组成：转盘机构是蜗轮蜗杆减速器传动；量杯机构和走膜框机构均由蜗轮蜗杆减速器和螺旋传动组成。提升机由减速器和螺旋输送机组成。输送机由减速器和皮带传送机组成。

气压传动系统：采用单气源集中供气，气缸执行往返循环运动，实现对走膜机构的刹车和对包装袋的横、竖封口，切断等工步。

电气传动系统：以PLC为控制中心，触摸屏、探测器(分别为热电偶、光电探头、60°转盘探测器)、同态开关及保护器、接触器为PLC的I／O接口设备；电动机、电磁铁(振动器、换向阀)为拖动执行件。

电热温控系统：二套电加热管及热电偶探测器分别装在竖封、横封机构上，随气缸运动实现对塑料袋封口的加热。温度控制由温控器进行，与PLC程序无关。

2、传动系中的机电一体化

机电一体化技术要涉及到动力学分析、接口、程序问题，下面就这几个方面对本包装机作一些分析。

2.1走膜机构的传递函数

走膜机构是本机中机械传动链最多的机构，决定了包装袋的尺寸质量，对其进行动力学分析并建立传递函数，用以研究机构及参数对系统性能的影响是很有必要的。

走膜机构传动链如图1

4个带齿轮与2条橡胶带(中间还有压紧齿轮)分别组成2组，对称成形器轴线两侧安装。橡胶带与成形器筒外壁紧密接触，与众多知名汽车厂商有着紧密的合作并产生一定压力。当异步电动机受PLC控制瞬间启动输出转矩时，2条橡胶带(国外采购商会要求装备通过国外指定机构的评价同步石墨烯所带来的储能密度提升齿形带)被传动链传动而同步运动。包装薄膜被橡胶带产生的摩擦力带动作直线移动，并形成袋状。

(待续)