塑料封切机是如何领域利用工控技术完成自动化

引言：

塑料封切机是加工塑料包装袋的机械设备，其定位精度和稳定性直接影响塑料袋的质量和效率。用PLC和伺服电机代替制动离合器等控制机构，实现了以下功能:

(1)提高效率；(2)提高产量；(3)提高密封和切割精度；(4)便于调整；(5)运行平稳。

工作过程

(1)通电后，温控器控制封刀处的加热器加热。

(2)自动启动后，送料变频器驱动送料电机以设定速度输送塑料薄膜，当送料传感器检测到送料端有足够的塑料薄膜展开时，送料电机停止送料。

(3)当温度达到时，开启温度信号，主变频器驱动主电机，通过机械传动装置控制切刀和封刀的上下往复运动。

(4)每次切刀向上移动，伺服信号开启一次，伺服电机带动出料辊旋转一次，塑料薄膜带夹在中间，切刀和封刀向下切割，形成塑料袋。

(5)当设定数到达或按下停止按钮时，机器将在当前塑料袋成型后停止，切割器和密封切割器将停止在高位停车处。

过程要求

(1)300-900毫米长的塑料袋，生产约120-60件/分钟。

(2)长度误差在0.5毫米以内

(3)塑料袋封口处的温度线应牢固、有张力。

(4)可采用定长、描色的方式密封切割。

(5)色码信号在追色封箱过程中连续三次检测不到，需要自动停机报警。

(6)应有预警功能(即当生产接近设定批次时，应提示报警)。

(7)主电机调速、进给电机调速和伺服电机调速功能。

(8)自动操作/手动调试功能

处理措施和调试方法

(1)机械设计中，主电机的传动比应满足当主变频器频率工作在60Hz时，切刀和封刀往复运动120次/分钟的要求。在要求伺服电机实际连续运行速度应小于或等于其额定速度等特点下，合理设计伺服机构传动比和出料辊外径是满足工艺要求(1)的关键。

(2)温控器的设定温度一般设定在180℃左右，温控器的设定温度应根据主电机的转速进行微调，具体取决于塑料袋封口的牢固程度和抗拉强度。因为当主电机转速较高时，封刀上下移动快，密封时间短，如果封刀温度较低，塑料袋的密封处会不牢固。当主电机转速较低时，密封时间较长，如果密封刀温度过高，塑料袋的密封部分会烧穿。

(3)可在人机界面设置定长封切或颜色跟踪封切、切袋长度、颜色跟踪长度、预警次数、进袋速度、加速时间、减速时间。当选择定长封切时，颜色跟踪传感器不起作用。PLC程序根据伺服机构的机械传动比、伺服驱动器的电子传动比、伺服电机编码器的线数和出料辊、伺服电机的周长计算出伺服驱动器接收一定数量的脉冲，这样就实现了定长控制。

当选择追色封色时，过程如下:开启伺服启动信号，伺服电机根据PLC程序预设的运动曲线进行加速运动、恒速运动、减速运动和低速追色。当PLC收到追色信号时，伺服电机立即中断停止。一般颜色跟踪长度为10mm，要求颜色跟踪信号只能在颜色跟踪范围内工作，其干扰信号应屏蔽在其他范围内。

在进行寻色、封切调试时，在人机界面上设置伺服电机的恒速，先设置加速时间和减速时间长，再调整低速寻色速度，尽可能提高低速寻色速度，以保证寻色稳定准确。调整完追色速度后，调整加速时间和减速时间，在塑料袋和出料辊不相对滑动，追色稳定的前提下，尽可能缩短加速和减速时间。

(PLC程序统计追色封切时的追色信号。如果连续三次检测不到，则PLC停止各电机运行，驱动报警器报警。同时，PLC程序对批次进行计数，当批次达到预警值时，PLC驱动报警器给出报警提示。

(4)主电机和进给电机的速度可以通过外部旋钮定位器调节，伺服速度可以通过改变人机界面上PLC的脉冲频率设定值来调节。

(5)自动运行和手动调试程序用7)PLC编写。自动运行程序为生产程序，手动调试程序用于机器调整或维护。

(6)伺服驱动机构采用同步带传动，伺服编码器的脉冲数为2000P/R，因此其自身误差远小于0.5 mm，定位误差较大的真正原因是伺服电机启停不够平稳，或送料端的送料速度小于出料辊的出料速度，造成出料辊与塑料薄膜之间的相对滑动。因此，应根据伺服电机的启动和停止速度调整合适的加减速时间，并调整进给变频器的频率，使进给速度大于该速度。

文章来源：《塑料》 网址: http://www.slzzs.cn/zonghexinwen/2021/1113/1654.html