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步进电机在包装机械中的应用(上)

来源:未知浏览次数 日期2017-03-14 15:17
1.粉状物料的计量
 
    螺杆计量是常用的容积式计量方式,它是通过螺杆旋转的圈数多少来达到计量的多少,为了达到计量大小可调和提高计量精度的目的,要求螺杆的转速可调和位置定位准确,使用步进电机可以同时满足这两个方面的要求。
 
    例如粉剂包装机的计量采用了步进电机控制螺杆的转速和转数,不仅简化了机械结构,而且使得控制非常方便。在不过载的情况下,步进电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影响,这与电磁离合器控制的螺杆计量相比,具有明显的精度优势,更加适合于比重变化比较大的物料计量。
 
    步进电机与螺杆采用直接连接的方式,结构简单,维修方便。值得指出的是,如步进电机的过载能力较代,当轻微过载时,就会出现相当大的噪声。因此,在计量工况确定以后,就要选用较大的过载系数,以保证步进电机平衡工作。
 
    2.粘稠体物料的计量
 
    步进电机控制齿轮泵也可以实现精确计量。齿轮泵在输送粘稠体方面得到了广泛的应用,例如糖浆、豆沙、白酒、油料、番茄酱等的输送。目前在对这些物料的计量方面大多使用活塞泵,存在着调整困难、结构复杂、不便维修、功耗大、计量不准等缺点。
 
    齿轮泵计量是靠一对齿轮啮合转动计量的,物料通过齿与齿的空间被强制从进料口送到出料口。动力来自步进电机,步进电机转动的位置及速度由可编程控制器控制,计量精度高于活塞泵的计量精度。
 
    步进电机适于在低速下运行,当速度加快时,步进电机的噪声会明显加大,其它经济指标会显著下降。对于转速比较高的齿轮泵来说,选用升速结构比较好。我们在粘稠体包装机上开始采用的是步进电机直联齿轮泵的结构,结果声难以噪声难以避免,可靠性下降。后来采用直齿轮升速的办法,降低了步进电机的速度,噪声得到了控制,可靠性也有所提高,计量精度得到了保证。
 
    二、步进电机在供送包装膜中的应用
 
    在制袋、充填、封口为一体的包装机中,要求包装用塑料薄膜定位定长供给,无论间歇供给还是连续供给,都可以用步进电机来可靠完成。
 
    1.用于间歇式包装机间歇式包装机使用步进电机供膜,可靠性可以得到提高。以前的包装膜供送多采用曲柄连杆机构间歇拉带方式,结构复杂,调整困难,特别是当需要更换产品时,不仅调节困难,而且包装膜浪费很多。采用步进电机与拉带滚轮直接连接拉带,不仅结构得到了简化,而且调节极为方便,只要通过控制面板上的按钮就可以实现,这样既节省了调节时间,又节约了包装材料。
 
    在间歇式包装机中,包装材料的供送控制可以采用两种模式:袋长控制模式和色标控制模式。袋长控制模式适用于不带色标的包装膜,通过预先设定步进电机转速的方法实现,转空比的设定通过拨码开关就可以实现。色标模式配备有光电开关,光电开关检测色标的位置,当检测到色标时,发出控制开关信号,步进电机按到信号后,停止转动,延时一定时间后,再转动供膜,周而复始,保证按照色标的位置定长供膜。
 
    2.用于连续式包装机
 
    在连续工包装机中,步进电机是连续转动的,包装膜被均匀的连续输送,当改变袋长时,只需通过拨码开关就可以实现。
 
    三、步进电机在横封中的应用
 
    在连续式包装机中,横封是一个很重要的执行机构,也是包装机中比较复杂的机构之一。特别对于有色档的包装膜,其封口和切断位置要求极其严格,为了提高切断的准确性,人们先后研制了偏心链轮机构、曲柄导杆机构等,但这些机构都存在着调整十分麻烦、可靠性低的缺点。造成这些缺点的主要原因是工艺要求横封轮定速横封和定位切断。
 
    步进电机直接驱动横封轮可以实现速度同步。连续式包装机的供膜轮是连续供膜的,横封时要求横封的线速度与薄膜供送的速度同步,以免出现撕裂薄膜和薄膜堆积的情况,由于横封轮的直径是恒定的,当改变袋长时,就需要通过改变横封轮的转速来改变,但是横封需要一定的时间,就是说横封轮与薄膜从接触到离开需要恒定的时间,否则封口吵严。横封轮每转一周的总时间与横封所需要的时间都是恒定的,要满足速度同步的要求,可以将步进电机一周内的转速分成两部分,一部分首先满足速度同步的要求,而另外空载的部分满足一周总时间的要求。


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