摘 要：本文主要介绍了卧龙WLSA系列交流伺服系统在粉剂充填包装机上的应用原理及性能的详细分析。
1 引言
近几年，为满足现代商品包装多样化的要求，目前国内外开始不断发展适应多品种、小批量的通用包装机械和设备，从而使得包装机械的形式日趋增多。
粉剂充填包装机(见图1)是将具有热塑特性的塑料复合膜经加热软化制成包装容器，在一台设备上自动完成制袋成型、计量充填、封合剪切等全过程的自动包装设备。根据物料的不同，包装机可以配用不同型式的给料装置向秤斗内供料。
粉剂充填包装机作为包装设备，其计量精度是设备的主要技术指标之一，目前对于流动性较差的粉料，如面粉、奶粉、洗衣粉等，一般多配用螺旋给料装置充填和计量，属于容积式的计量方式，可通过螺杆旋转的圈数来控制计量的目的。这类粉剂包装机械大部分是以电机带动一个螺杆，螺杆的转速决定下料的速度，螺杆的转动圈数决定下料的重量，因此电机在高速下的定位精度和响应能力往往成为左右此类设备性能优劣的主要因素之一。
图1 粉剂填充包装机
2 系统概述
2.1 系统工作原理
本粉剂充填包装机共用两套卧龙伺服系统，一套用于充填粉剂重量的精度控制，另一套用于包装袋所需长度的定长控制，具体的工作框图如图2所示。此包装机上位机采用厂家自己开发的单片机外加触摸屏显示器进行控制。一方面单片机根据电子秤的反馈信号确定每次填充粉剂时发送给伺服驱动器的脉冲数量，将脉冲发给伺服驱动器，进而控制伺服电机的行程，带动螺杆控制粉剂下料。在每次更改新的粉剂品种和包装重量时，需要让单片机完成一个自学习的过程。电子秤在系统中充当“变送器”，称重后形成一个反馈信号，此信号与目标值在单片机内形成一个偏差信号，以确定下一次灌装时发送给伺服系统的脉冲数。另一方面上位机根据机械传动比、伺服驱动器的电子齿轮比、伺服电机编码器的线数以及出料辊的周长，发出另一台伺服驱动器需要接收的脉冲数量，使伺服电机驱动出料辊带出一定长度的塑料袋，实现定长控制，进行固定重量粉剂的包装。当电子秤称重的粉剂达到要求的标准后，将塑料包装进行热封切刀。
图2 工作框图
2.2 系统组成
(1) WLSA-15型伺服驱动器，GAM15-20-K-130-24型伺服电机。
额定功率：1.5KW;额定电压：单相或三相220V;额定转矩：7.16N·m;额定转速：2000RPM。
此卧龙中惯量伺服系统用于填充粉剂重量的精度控制。
(2) WLSA-04型伺服驱动器，GAS04-30-K-60-14型伺服电机。
额定功率：400W;额定电压：单相220V;额定转矩1.3 N·m;额定转速：3000RPM。
此卧龙小惯量伺服系统用于塑料包装袋的定长控制。
2.3 伺服系统的输入信号接线图与参数设定
本粉剂包装机共使用两套伺服系统，其与上位机控制器的接线图如图3所示。
图3 输入信号接线图
具体参数设定如图4所示。
图4 参数设置
3 结束语
经过我公司技术人员的努力和客户的积极配合，卧龙通用伺服系统在粉剂填充包装机上的应用取得了成功。虽然该机器对伺服的使用比较简单，但对伺服的性能要求较高，客户原来使用日本松下的伺服系统，现已全部替换为卧龙伺服系统。调试中包装425克的粉剂，每分钟可以包装50袋左右，误差≤±2g，完全满足用户的实际使用需要，性能上丝毫不亚于进口伺服。卧龙伺服也为树立国产品牌的信誉，振兴民族企业增添了一份力量。
QQ交流群
