摘要：制袋機(jī)設(shè)備是用于生產(chǎn)各種塑料包裝袋、紙袋、無紡布袋等包裝袋的機(jī)器。隨著現(xiàn)代包裝工業(yè)的快速發(fā)展，制 袋機(jī)設(shè)備在食品、日用品、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、化工等多個領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。本文詳細(xì)介紹了永宏控制系統(tǒng)在魚 鱗收袋機(jī)、氣柱袋包裝機(jī)、全自動制袋機(jī)、薄膜折疊機(jī)等生產(chǎn)設(shè)備中的應(yīng)用情況。

文/廈門永陞科技有限公司

1 制袋機(jī)行業(yè)概括及發(fā)展趨勢

制袋機(jī)設(shè)備是用于生產(chǎn)各種塑料包裝袋、紙袋、無紡布 袋等包裝袋的機(jī)器。隨著現(xiàn)代包裝工業(yè)的快速 發(fā)展，制袋機(jī) 設(shè)備在食品、日用品、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、化工等多個領(lǐng)域發(fā)揮著 重要作用。制袋機(jī)通過自動化、智能化的生產(chǎn)流程，提高了 包裝袋的生產(chǎn)效率和質(zhì)量，滿足了市場對各類包裝袋的多樣 化需求。
     
目前，制袋機(jī)設(shè)備正朝著自動化、智能化方向發(fā)展，通 過集成PLC控制系統(tǒng)、伺服電機(jī)、傳感器等先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn) 制袋過程的精確控制和高效運(yùn)行。為了滿足市場對包裝袋多 樣化的需求，制袋機(jī)設(shè)備不斷向多功能化發(fā)展。例如，一些 先進(jìn)的制袋機(jī)可以實(shí)現(xiàn)自動送料、定位、印刷、封口、切斷 等多種功能于一體。隨著消費(fèi)者對產(chǎn)品包裝要求的提高，個 性化、定制化的包裝袋需求不斷增加，制袋機(jī)設(shè)備需要具備 更強(qiáng)的靈活性和適應(yīng)性，以滿足不同客戶的個性化需求。

2 魚鱗收袋機(jī)解決方案

（1）設(shè)備介紹
魚鱗收袋機(jī)免撕垃圾袋生產(chǎn)設(shè)備，主要是把前道制袋機(jī) 生產(chǎn)出來的袋子在連接的縫隙處拉斷，然后前袋和后袋的料 尾和料頭疊起來，疊成魚鱗狀，最后收成卷；這樣用戶在使 用垃圾袋時即可免撕。
（2）生產(chǎn)指標(biāo)
生產(chǎn)效率：450mm袋子，150個/分鐘。
（3）方案配置
根據(jù)客戶要求以及工藝流程控制要求，對比其他方案， 自動收袋機(jī)分為儲料、拉斷、疊料、收卷這幾個部分。該收 袋機(jī)控制系統(tǒng)采用永宏M系列8軸總線PLC，實(shí)現(xiàn)了多軸同步 協(xié)作控制、電子凸輪精準(zhǔn)動作，系統(tǒng)拓?fù)鋱D如圖1所示。
（4）工藝原理

魚鱗收袋機(jī)包含進(jìn)料棍，中間輸送棍，拉斷軸，后道輸 送棍，收卷1，收卷2，翻盤，以及糾偏儲料架等部分。前道 制袋出來的袋子進(jìn)入儲料架，折疊糾偏之后進(jìn)入由前道棍進(jìn)入 主體機(jī)器，進(jìn)行拉斷，重疊，卷繞下料的自動過程（圖2）。
（5）控制方式
· EtherCAT總線：通過EtherCAT總線控制設(shè)備的7軸伺 服驅(qū)動器，進(jìn)行 高精度的多軸同步協(xié)作控制；

· 電子凸輪：為了提高運(yùn)行速度以及定位精度，添加了 一個虛軸作為主軸，前道伺服，后道伺服，中間伺服，收卷 1伺服，收卷2伺服按照一定比例速度運(yùn)行，采用凸輪控制， 能很好地提高系統(tǒng)在變速過程中的穩(wěn)定性。
（6）方案優(yōu)勢
①永宏EtherCAT總線方案，更適合高低端多種機(jī)型應(yīng) 用，接線簡單、抗干擾強(qiáng)、精度高、通用性強(qiáng)、后期擴(kuò)展與 維護(hù)方便；
②永宏M系列PLC作為控制核心，具備業(yè)界優(yōu)越0.8奈 秒指令處理速度，內(nèi)建專用運(yùn)動控制運(yùn)算芯片與算法，無須 擴(kuò)展模塊即可完成包含螺旋插補(bǔ)與追飛剪在內(nèi)的高階運(yùn)動控 制，相比于市場上需要外掛運(yùn)動控制模塊的PLC產(chǎn)品，更加 緊致和簡單，空間更??；
③永宏M系列PLC可以通過Motion Flow編程，以高度可 視化的方式規(guī)劃運(yùn)動控制任務(wù)，可直觀地將控制流程與需求 轉(zhuǎn)換為運(yùn)動控制程序，無需艱澀的程序編寫也可輕易實(shí)現(xiàn)復(fù) 雜的運(yùn)動控制；
④永宏M系列PLC無需擴(kuò)充任何運(yùn)動控制模塊可將多主 機(jī)串接即可同時控制多達(dá)16軸總線伺服驅(qū)動器，進(jìn)行高精度 的多軸時間同步協(xié)作控制；
⑤永宏M系列PLC內(nèi)建2通道RS-485通訊口，無需擴(kuò)充 任何通訊口即可與FBs系列PLC進(jìn)行高速通訊；
⑥永宏M系列PLC支持同步控制、電子凸輪等運(yùn)動控制 功能，不需實(shí)體凸輪機(jī)構(gòu)也可達(dá)成追飛剪等動作、可輕松實(shí) 現(xiàn)包裝、裁切等復(fù)雜機(jī)臺應(yīng)用需求。

3 氣柱袋包裝機(jī)解決方案

（1）設(shè)備介紹
氣柱袋包裝機(jī)主要用于生產(chǎn)氣柱袋，具備自動放卷、成 型、充氣、熱封、切割、計數(shù)、故障檢測、參數(shù)調(diào)節(jié)、數(shù)據(jù) 記錄、安全保護(hù)等功能，能夠高效、精準(zhǔn)地生產(chǎn)氣柱袋，滿 足多種包裝需求。
（2）生產(chǎn)指標(biāo)
生產(chǎn)效率：120米/分；
設(shè)備精度：±0.5MM。
（3）方案配置
本方案控制系統(tǒng)采用永宏M系列PLC控制器，主要控制 整體設(shè)備的動作流程；運(yùn)動系統(tǒng)采用4個伺服電機(jī)，主要控制伺服電機(jī)做追標(biāo)定位，跟蹤色標(biāo)的位置做快速定位運(yùn)動， 上位機(jī)采用永宏HMI操作界面，提供狀態(tài)監(jiān)控、手動調(diào)試、報 警記錄和配方功能等界面，用戶可根據(jù)自身需求進(jìn)行各項操 作和參數(shù)設(shè)置，氣柱袋包裝機(jī)控制系統(tǒng)拓?fù)鋱D如圖3所示。
（4）工藝流程
氣柱袋包裝機(jī)的工藝流程主要分為4個部分：放卷，壓 燙，追標(biāo)，裁切（圖4）。

（5）方案優(yōu)勢
①P2系列高端觸摸屏支持VNC遠(yuǎn)程操作/監(jiān)控，方便遠(yuǎn) 程操作設(shè)備及程序的遠(yuǎn)程上下載，節(jié)省客戶的維護(hù)成本， HMI自帶配方功能,可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品模式的快速切換；
②執(zhí)行元件選用永宏A6系列伺服電機(jī)。A6系列產(chǎn)品擁 有最快125us的同步周期，滿足高速高精度控制的要求，搭 配高效便捷的Pro Tuner上位機(jī)軟件，讓設(shè)備調(diào)試更加得心 應(yīng)手；
③M-PLC雙高性能控制中樞協(xié)同執(zhí)行，無需擴(kuò)充任何運(yùn) 動控制模塊，即可同時控制多達(dá)16軸的伺服驅(qū)動器，進(jìn)行多 軸同步協(xié)作，并支持電子凸輪等運(yùn)動功能，確保達(dá)成高速、 高精度控制。
（6）方案特色
①客戶根據(jù)實(shí)際的需求，可以單獨(dú)調(diào)整追標(biāo)的提前量， 以前優(yōu)化加速過程的曲線，使得追標(biāo)精度更高，并且保證高 低速偏差的一致性；
②多種模式之間的切換，客戶根據(jù)材料不同的特性，可 以自由選擇定長模式或者追標(biāo)模式，以及追蹤標(biāo)頭或者標(biāo)尾 等，以滿足不同群體的需求。

4 全自動制袋機(jī)解決方案

（1）設(shè)備介紹
全自動制袋機(jī)設(shè)備可以用來生產(chǎn)生活中所需的平口袋， 手提袋，背心袋等。該設(shè)備集機(jī)電為一體，運(yùn)用HMI觸摸屏 操作，配以伺服電機(jī)定長拖料，光電跟蹤，脫標(biāo)停機(jī)，PLC 自動定位，準(zhǔn)確，平穩(wěn)，自動計數(shù)即可設(shè)定計數(shù)報警，自動 打孔等工控裝置，使其生產(chǎn)的成品封線牢固，切線美觀，高 速效，是優(yōu)質(zhì)環(huán)保型制袋設(shè)備。
（2）生產(chǎn)指標(biāo)
生產(chǎn)效率： 平口袋、穿繩袋速度30個-150個/分，拉鏈 袋30個-150個/分，背心袋30-150個/分。
（3）方案配置
根據(jù)客戶要求以及工藝流程控制要求，對比其他方案， 全自動制袋機(jī)的系統(tǒng)硬件由永宏FBS-20MAT2-AC、FBS- B2A1D,永宏C2系列觸摸屏、永宏變頻器及其電機(jī)和外圍輸 入輸出線路（包括按鈕、指示燈和蜂鳴器等）組成，全自動 制袋機(jī)控制系統(tǒng)拓?fù)鋱D如圖5所示。
（4）工藝流程

系統(tǒng)的一般工藝流程為：卷筒料——折口——打孔——跟蹤 ——超聲波熱合——切斷——收集成品（圖6）。
（5）方案優(yōu)勢
· 生產(chǎn)效率：相對于老機(jī)型，生產(chǎn)效率更加高效，更穩(wěn)當(dāng)；
· 操作簡單：只需要啟動和停止，無需更多的操作；
· 自動化程度高：相對于老機(jī)型的變頻器控制，自動化 成都更高；
· 上手容易：操作界面簡單易學(xué)，容易上手投入生產(chǎn)。

5 薄膜折疊機(jī)解決方案

（1）設(shè)備介紹
薄膜折疊機(jī)屬于塑料袋設(shè)備，原材料是一整卷材料需 要把材料切割成2000MM的薄膜，然后需要能把一個整塊 2000mm長度的薄膜進(jìn)行封口，并進(jìn)行多次折疊成一個小方 塊樣子，用于下一步包裝準(zhǔn)備，產(chǎn)品多用于一次性桌布，塑 料模等生產(chǎn)需求。
（2）生產(chǎn)指標(biāo)
生產(chǎn)效率：10個/分鐘；
設(shè)備要求：折疊成設(shè)定長度的4折疊小方塊；
設(shè)備精度：自動折疊4次保證每次折疊長度一樣。
（3）方案配置
根據(jù)客戶要求以及工藝流程控制要求，對比其他方案， 本方案控制系統(tǒng)采用1臺永宏FBS系列標(biāo)準(zhǔn)控制型PLC，2個 B1系列PLC控制10個A6伺服；上位機(jī)采用永宏P(guān)2系列HMI操 作界面，用于進(jìn)行自動運(yùn)行監(jiān)控、手動操作調(diào)試、系統(tǒng)參數(shù) 設(shè)置和I/O點(diǎn)監(jiān)控等用戶操作，薄膜折疊機(jī)控制系統(tǒng)拓?fù)鋱D 如圖7所示。
（4）工藝流程
薄膜折疊機(jī)的工藝流程如圖8所示。
（5）方案優(yōu)勢
①多軸控制伺服簡單便捷，反應(yīng)速度；
②切出來的產(chǎn)品整齊統(tǒng)一；
③適應(yīng)多種產(chǎn)品生產(chǎn)，參數(shù)簡單易調(diào)。
（6）方案特色
①高速脈沖輸出控制伺服長度，通過計算線速度得到對 應(yīng)的控制速度；
②配方存儲功能適應(yīng)多種產(chǎn)品的產(chǎn)品應(yīng)用，可以到達(dá)一 切切換功能；
③完善的報警記錄功能，實(shí)時的記錄各種故障功能；
④系統(tǒng)操作簡單，可隨啟隨停，不會傷及產(chǎn)品的品質(zhì)。