台达立式包装机控制解决方案助力食品包装行业高速生产

项目背景：

立式包装机常用于包装块状、片状、粒状、梗枝状、粉状以及流体和半流体物料。它主要依靠被包装物品的自身重力，必要时辅以一定的机械作用便可完成包装。立式包装机一般都具有两种包装功能，即跟光标裁切和定长裁切，两种裁切功能可方便切换，机器运转时采用哪种包装方式取决于包装膜。包装膜大体上分为有光标和没有光标，没有光标的包装膜采用定长裁切，反之，采用光标裁切。立式包装机在食品、医药等领域有广泛的应用。近日，台达成功为某立式包装机制造商提供了以台达A2伺服为核心的系统控制解决方案，大幅提升了设备的工作效率和精度。

项目方案：

立式包装机的特点是被包装物料的供料筒设计在制袋器内侧，制袋与充填物料由上到下沿竖直方向进行。它主要由计量装置、传动系统、横封和纵封装置、翻领成型器、充填管及薄膜牵拉供送机构等部件组成，工艺流程图如图一：

根据客户立式包装机的工艺流程，台达制定了包括PLC、HMI、伺服以及温度控制模块在内的系统控制解决方案，系统架构如图二：

立式包装机的纵封轴（也是送膜轴）作为系统主轴。横封、划线、切断等3轴跟随主轴运作，横封、划线、切断伺服控制器直接抓取膜位色标信号进行位置检测。薄膜经成型器成型后变为筒膜，并进行纵向热封，包装膜向下方运动，横封轴动作，同时物料被送进筒膜内，一起向下继续运动，等下个光标信号进来时横封轴再动作一次，这样一包的三热封的动作完成。当包装膜继续向下运动，色标传感器检测到色标，驱动器收到色标传感器的信号后动作，在光标处划下一道锯齿形的切痕，划线动作完成。当上位机（PLC）计数到达5时发出信号给切断轴伺服，使得切断轴伺服能接收到色标传感器的信号，这样色标传感器的信号接到后切断轴伺服动作，5连包的包装物包装完成。

在整个解决方案中，由于台达ASDA-A2伺服控制器内含电子凸轮功能，四台伺服即可完成送膜，送料以及裁切工艺，PLC只需做简单I/O控制，大大节省了上位机的昂贵成本，程序的规划从而也更加简单。

项目总结：

以A2伺服为核心的台达系统控制解决方案在立式包装机的的成功应用，证明台达A2伺服的优异性能，也为台达在包装行业的深入发展树立了典范。台达系统控制解决方案有以下特点：
- 裁切速度在袋长为80mm时达到180包/分钟，误差精度在±0.3mm
- 可实现1~10连包的生产，满足客户的特殊需求
- 整个裁切过程由伺服自动完成，PLC只是进行简单的逻辑控制，大大降低了上位机控制难度和成本负担
- 裁切使用的是A2特有的电子凸轮功能，相对于机械凸轮，它具有简单、无磨损、易维护、 更换曲线方便的优点，大大降低了后续设备的维护费用
- A2特有的自动同步修正功能、色标遮没功能的使用，使得设备的运行更稳定，操作更方便