全自动枕式包装机工作原理

枕式包装机的工作原理

枕式包装机是一种包装能力非常强,且能适合

多种规格用于食品和非食品包装的连续式包装机 。

它不但能用于无商标包装材料的包装,而且能够使

用预先印有商标图案的卷筒材料进行高速包装
。

在包装生产中,由于包装材料上印刷的定位色

标之间存在误差,包装材料的拉伸以及机械传动等

因素的影响,包装材料上预定的封切部位有可能偏

离正确的位置,而产生误差。为了消除误差而达到

正确封切的目的,包装设计必须考虑自动定位问题,

解决这一问题大都是根据包装材料的定位标完成连

续式光电自动定位系统设计 。而连续式光电定位系

统按误差补偿工作方式分为进退式、制动式和两传

动系统同步式
。本文着重介绍进退制动式光电自动

定位系统的设计。

1　制动式光电自动定位系统的基本原理

包装纸在自动包装机上连续进给,成形制袋,充

填和封口的过程中,由于定位色标的印刷误差,机器

运转的偶然波动以及操作等综合因素,使包装纸的

输送速度与横封 、切纸速度不同步而产生封
、切位置

的偏差,因此需要随时予以校正,连续地进行误差补

偿 。综合误差是个变量,但由于具较高质量和印刷

精度的包装材料来说在一定的包装速度下,这个误

差在检测的各个周期内应保持在很小的范围内
。这

样就能通过光电定位系统定期地(每两个包一次)测

量和比较送纸速度和封切速度。如果包装纸过快,

正误差系统给出一个负的补偿量,也就是送纸机构

减速来达到补偿;如果包装纸过慢,是一个负误差,

系统给出一个正的补偿量,使送纸机构增速 。但是

给定的补偿值不可能完全消除误差,可能补偿过头,

也可能不足。即使误差被消除了,下次还会出现
。

因此设计总是使系统给予补偿过头一点,给定一个

稍大于绝对误差值的补偿量,人为地使它超差。当

这次测定误差为负,则补偿一个过量的正值 。下一

次测定、比较之后必定出现正的误差
。定位系统自

动地补偿一个给定的负值之后,又恢复出现负误差。

如此循环,正负交替使误差控制在一定范围内 。这

样包装纸的切断部位就在正确的位置附近跳动
。这

种包装纸一进一退来达到连续定位的方式称为“进

退式”自动定位方式。因为它的补偿量是超越离合

器工作,把机械送纸机构进入工作时设计成具有包

装纸滞后效果来给出的,所以采用这种原理定位的

系统称为“制动进退式 ”自动光电定位系统 。以决定

包装纸速度的横向封 、切速度作为参考基准,以调整

送纸速度与之同步来控制包装纸的封切位置误差,

这就是连续定位系统最基本的原理
。

2　制动进退式定位系统的分析

下面分析制动进退式光电定位系统,包装机传

动系统图1。

包装过程如下:片状包装纸由卷筒1引出,经光

电检测器2再由成形器5成形和牵引辊6,纵封辊7

制成包装 。已充填包装物的包装袋上下整形输出,

经输送带送到横封头8横封并切断排出成品
。传动

部分是:主电机M1将运动传入横封传动轴,再经不

等速机构9带动横封头传动,不等速机构是用来调

整横封头8的封切瞬时速度,使之与包装袋移动速

度同步的。另一路则经无级变速差动机构13的调

节,可以手动或通过单相伺服电机控制完成 。调节

无级变速差动机构13可以得到所需袋长。最后一

路经差动机构18到勾爪输送链
。差动机构18为自

动调整机构,主要用来调节勾爪输送链与横封头同

步。

在包装过程中,用光电传感器检测包装纸移动

速度与横封速度作比较,判别它是慢是快,通过超越

离合器电气系统控制超越电机M3动作使之运转或

制动停止,以达到误差补偿的目的 。

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图1　传动系统间图

1·纸卷　2·反射光电头　3·包装物　4·下纸辊轮　5·成行器　6·牵引辊轮　7·纵封辊轮　8·横封头　

9·不等速机构　10·超越离合器　11·主电机　12·无级变速器　13·伺服电机　14·输送机构　15·调速

机构　16·送纸光电传感器　17·横封光电传感器　18·成品　19·勾爪差动机构

3　速度检测与包装纸长度测量

为保证包装过程中的精确定位,送纸速度与横

封切口速度是必需准确的测量两个参数,同时生产

过程中包装纸(每张)有长有短,从而如何在定位过

程中自动测定包装纸长度使之与我们生产设定相符

合,也是非常重要的
。

纸速的测量是由光电接近开关17来完成的,我

们把测量纸速的光电接近开关输出的脉冲周期记为

T纸它的导数1/T纸即为送纸辊的传动速度。横封

切口速度是由光电接近开关来测量的 。我们把刀切

速度光电接近开关输出的脉冲周期记为T刀,它的

倒数1/T刀即为横封速度间接计算得到的
。在包装

设计中,包装纸被紧压在送纸辊上,压辊的线速度则

为包装纸的送纸速度V纸=πD/T纸,式中的D为送

纸辊直径。经过横封切口后的被切长度L纸=

V纸T刀=πDT刀/T纸

4　色标对标方法与调整

为保证包装全自动定位,需要控制伺服电机

M2使送纸速度与横封头切口速度同步 。然而对设

计为同步的系统,由于运转的偶然波动以及操作扰

动等方面因素都会使原来同步系统失步
。从而需要

在基本同步的系统中加入色标检测与控制电路,随

时校正,连续进行误差补偿。保证切封位置不变,这

就需要借助包装纸上的色标来定位完成 。色标定位

对标对包装材料
、光电检测方法、色标的印刷等都提

出一定的要求
。就包装材料而言,要求有较高的密

度,滑度厚度均匀 、而且要有一定的抗拉伸能力。光

电检测方法随不同的包装材料有透射式和反射式两

种 。透射多用于透明包装材料的检测,而反射式则

用于难以透光或不能透光的包装材料的检测。通常

高速度的包装机设计,大多采用反射式光电检测方

法,因为它具有较高的检测灵敏度
。对色标印刷要

求,定位色标必须能有遮光或通光的作用,同时随包

装产品的大小和检测方法的不同,定位色标要有足

够的遮光面积,以保证光电检测时信号的可靠性。

有了良好的包装材料,合适定位色标与正确的光电

遮光反射式传感器测量色标方法,就可以进行色标

对标与调整 。

按上述原理与方法设计的枕式多功能包装机,

配上微电脑控制的纸长设定调节以及色标定位系

统,彻底解决了全自动光电定位问题
。系统高速运

平稳可靠,封切准确,是目前最先进
、最理想的机

型之一。

参　考　文　献

1　许林成·包装机械原理与设计·上海科技出版社,

1998·19~21

2　彭国勋·自动包装机的设计原理·西安:西北轻工业学

院,1983·85~88

3　刘云霞·自动包装机定位系统分析·包装与食品机械,

2000(2)·8~11

4　蒋需忠·枕式糖果包装机光电自动定位系统分析·机电

工程,2001·(5)(208~210)

1、准备工作：确保包装机及周围环境清洁，检查包装材料是否充足并符合要求 。

2 、打开电源：将包装机连接到电源 ，并打开电源开关
。

3、设定参数：根据需要
，设定包装机的参数，例如包装速度
、包装尺寸、温度等。这些参数可以根据具体产品的要求进行设置 。

4 、加载包装材料：将合适的包装材料加载到包装机中 ，确保材料的顺畅运行
。

5
、准备产品：将要包装的沙琪玛放置在包装机的进料口。

6、开始运行：调整包装机的状态为运行模式
，并启动包装机 。包装机将开始自动进行沙琪玛的包装
。

7 、监控运行：在包装过程中，要时刻观察包装机的运行状态 ，确保其正常工作。出现异常情况
，及时停机进行检查和处理 。

8
、完成包装：包装机会自动完成沙琪玛的包装过程，将包装好的产品送出。