LM在热收缩膜包机中的应用———LM在热收缩膜包机中的应用

　在啤酒的生产过程中，从开始的酿造、灌装、杀菌到最后的贴标、包装以及码垛，每一个生产环节都关系着最后啤酒的产量，而啤酒的自动化包装长久以来都是整个啤酒生产过程中的一个薄弱环节。热收缩膜包装机是一种采用热收缩膜同时对数瓶啤酒或其它灌装、瓶装体进行包装的全自动包装机械，它能很好地解决啤酒或其它灌装、瓶装饮料的后道包装，并且在包装质量和效率方面都非常高。

    　结构原理

    　按照不同的设计思想，各种膜包机的机械结构不尽相同，但热收缩膜包机一般主要包括主驱动、进瓶、分瓶、送纸板、送切膜和热通道这六个部分。

    　白膜的送切  送膜和切膜是膜包机中最重要的环节，也是控制过程中最困难的部分，尤其是送膜。

    　根据工艺的要求，当送膜启动后的开始阶段，出膜的速度应该和待包的一组瓶的速度保持一致，压在纸板下膜的部分应该是预先设定的长度，而且不能够发生卷曲。剩下的几个阶段要快速出膜，以保证挑膜杆能够不受阻碍地将后面的薄膜挑出。挑膜的这几个阶段的速度一定也要控制得适当，过快会导致薄膜曲皱，过慢会引起挑膜杆受阻。无论是几个阶段，也不管中间出膜的速度快慢，最终一定要保证主电机在执行一个周期后，送膜电机也要正好完成一次送膜。也就是送膜电机和主电机的一次同步。

    　在切膜机构上，不同的厂家设计的也不一样。目前有两种机构采用的较多，一种是在送膜电机轴上采用电磁离合器吸合一个切刀绑定后旋转一圈;另外一种是把切刀作为一个独立的电机轴和送膜电机轴保持同步。切膜值得重视的是切刀旋转切膜的瞬间线速度应该大于薄膜被切点的线速度，否则薄膜可能会刮坏、切不断，甚至造成切刀齿崩坏。科时敏公司的膜包机采用独立的切刀电机轴，和送膜电机参与同步的切刀可以更直接地调整同步时几个同步阶段的快慢，保证了每次切膜的位置精度，同时还可以参与彩膜控制。

    　白膜的送切还应该注意一个很重要的问题：不同裹包速度下的膜长控制。为了保证上膜后膜辊筒不再因为惯性而继续出膜，都会在膜辊筒旁边加上刹车装置。受了刹车装置的拉拽因素的影响，再加上上膜辊筒的摩擦因素，使得实际的膜长在不同的裹包速度下会有变化。换句话说就是如果上膜电机的一次上膜量不变，那么，随着裹包速度的增加，实际的上膜长度会越来越短。因此，我们需要增加一个不同裹包速度的上膜补偿量。

                           
  
  

    　分瓶  分瓶控制在膜包机中，一直都是一个不可忽视的问题，分瓶装置的分瓶好坏直接会影响后面的裹包速度，从而影响整个生产线的速度。目前，分瓶装置也有两种机构采用的较多，一种是使用两个电机轴，与主电机保持一快一慢的同步关系;另外一种是使用压板、挡板和进瓶电机轴根据主电机的相位相互配合的启停。第二种方式的分瓶装置阻止了倒瓶现象，提高了分瓶速度。

    　入口进瓶与热通道出瓶  除了送切膜和分瓶，入口进瓶与热通道出瓶也不能降低控制要求。入口和热通道分别都应该配置一个变频器，平稳的控制进出瓶的输送。根据工艺的要求，入口输送带与热通道输送带的速度应该和主电机保持一个比例关系。这样可以保证主电机、入口输送、分瓶、热通道输送作到一个基本同步。入口输送的快慢控制着瓶之间的松紧，从而对分瓶的好坏产生影响。热通道输送的快慢加上温度的高低也会使裹包后的膜收缩程度不同。因此，前后输送的同步配合也是一个需要考虑的因素。

    　典型配置

    　采用HOLLiAS LM PLC以及和利时伺服控制系统控制热收缩膜包机各电机的基本运动和它们之间的同步关系。LM PLC的CPU进行包装过程中的逻辑控制并将各种参数发送给人机界面显示器进行包装过程实时监视，同时还能够通过在人机界面上输入参数给CPU，实现传达运动控制指令以及修改运动特征参数。

   　 伺服控制系统在膜包机中要完成的任务包括驱动推瓶杆和挑膜杆、送纸板、送切膜和分瓶。其中发生同步关系的任务有送纸板、送膜和切膜。送瓶电机虽然没有参与同步，但是在分瓶过程中，它和压板、挡板都是以主电机的相位角度作为依据，执行着相互关联的启停，共同完成分瓶任务。

    　热收缩膜包机自动控制系统采用了两套LM PLC的CPU模块、模拟量输入扩展模块和模拟量输出扩展模块，使得热收缩膜包机在包装质量和包装速度上均体现出了优异性能，其控制特点如下：

         
  
  

    　LM PLC专门为运动控制定制的CPU模块，本体带有两路高速脉冲输出，其脉冲输出频率达到了100KHz，能够控制伺服电机作高速运动。

    　模拟量输入扩展模块为高精度模拟量信号采集模块，分辨率为16位，能够采集mV、mA级信号，可精确采集控制过程中所需的温度信号。

    　模拟量输出扩展模块含有两通道模拟量输出，在输出方式上，两个通道可以独立配置为电压或者电流输出，这样就能够满足不同控制对象的控制要求。

    　采用HOLLiAS LM PLC控制热收缩膜包机后，其产品质量高、运行可靠稳定，使整个产品生产线包装质量得以提高。