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論壇公告:

中國步進電機應用網(wǎng)：http://using.zgbjdj.com/

文章標題：淺談步進電機在包裝機械中的應用

回復文章

作者：amwgogll 發(fā)表時間：2012-9-5 10:18:45

我國的包裝機械經(jīng)過近20年的發(fā)展，已經(jīng)取得了長足的進步，但與國外相比，還存在著比較大的差距，差距空間在什么地方呢？我們認為主要在于控制方面。
　　步進電機在物料計量方面的應用：
　　1．粉狀物料的計量
    　螺桿計量是常用的容積式計量方式，它是通過螺桿旋轉的圈數(shù)多少來達到計量的多少，為了達到計量大小可調(diào)和提高計量精度的目的，要求螺桿的轉速可調(diào)和位置定位準確，使用步進電機可以同時滿足這兩個方面的要求。
　　例如粉劑包裝機的計量采用了步進電機控制螺桿的轉速和轉數(shù)，不僅簡化了機械結構，而且使得控制非常方便。在不過載的情況下，步進電機的轉速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù)，而不受負載變化的影響，這與電磁離合器控制的螺桿計量相比，具有明顯的精度優(yōu)勢，更加適合于比重變化比較大的物料計量。
　　步進電機與螺桿采用直接連接的方式，結構簡單，維修方便。值得指出的是，如步進電機的過載能力較代，當輕微過載時，就會出現(xiàn)相當大的噪聲。因此，在計量工況確定以后，就要選用較大的過載系數(shù)，以保證步進電機平衡工作。
　　2．粘稠體物料的計量
　　步進電機控制齒輪泵也可以實現(xiàn)精確計量。齒輪泵在輸送粘稠體方面得到了廣泛的應用，例如糖漿、豆沙、白酒、油料、番茄醬等的輸送。目前在對這些物料的計量方面大多使用活塞泵，存在著調(diào)整困難、結構復雜、不便維修、功耗大、計量不準等缺點。
　　齒輪泵計量是靠一對齒輪嚙合轉動計量的，物料通過齒與齒的空間被強制從進料口送到出料口。動力來自步進電機，步進電機轉動的位置及速度由可編程控制器控制，計量精度高于活塞泵的計量精度。
　　步進電機適于在低速下運行，當速度加快時，步進電機的噪聲會明顯加大，其它經(jīng)濟指標會顯著下降。對于轉速比較高的齒輪泵來說，選用升速結構比較好。我們在粘稠體包裝機上開始采用的是步進電機直聯(lián)齒輪泵的結構，結果聲難以噪聲難以避免，可靠性下降。后來采用直齒輪升速的辦法，降低了步進電機的速度，噪聲得到了控制，可靠性也有所提高，計量精度得到了保證。
　　步進電機在供送包裝膜中的應用：
　　在制袋、充填、封口為一體的包裝機中，要求包裝用塑料薄膜定位定長供給，無論間歇供給還是連續(xù)供給，都可以用步進電機來可靠完成。
　　1．用于間歇式包裝機
　　間歇式包裝機使用步進電機供膜，可靠性可以得到提高。以前的包裝膜供送多采用曲柄連桿機構間歇拉帶方式，結構復雜，調(diào)整困難，特別是當需要更換產(chǎn)品時，不僅調(diào)節(jié)困難，而且包裝膜浪費很多。采用步進電機與拉帶滾輪直接連接拉帶，不僅結構得到了簡化，而且調(diào)節(jié)極為方便，只要通過控制面板上的按鈕就可以實現(xiàn)，這樣既節(jié)省了調(diào)節(jié)時間，又節(jié)約了包裝材料。&nbs 　
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　　在間歇式包裝機中，包裝材料的供送控制可以采用兩種模式：袋長控制模式和色標控制模式。袋長控制模式適用于不帶色標的包裝膜，通過預先設定步進電機轉速的方法實現(xiàn)，轉空比的設定通過撥碼開關就可以實現(xiàn)。色標模式配備有光電開關，光電開關檢測色標的位置，當檢測到色標時，發(fā)出控制開關信號，步進電機按到信號后，停止轉動，延時一定時間后，再轉動供膜，周而復始，保證按照色標的位置定長供膜。
　　2．用于連續(xù)式包裝機
    　　在連續(xù)工包裝機中，步進電機是連續(xù)轉動的，包裝膜被均勻的連續(xù)輸送，當改變袋長時，只需通過撥碼開關就可以實現(xiàn)。
　步進電機在橫封中的應用：
　　在連續(xù)式包裝機中，橫封是一個很重要的執(zhí)行機構，也是包裝機中比較復雜的機構之一。特別對于有色檔的包裝膜，其封口和切斷位置要求極其嚴格，為了提高切斷的準確性，人們先后研制了偏心鏈輪機構、曲柄導桿機構等，但這些機構都存在著調(diào)整十分麻煩、可靠性低的缺點。造成這些缺點的主要原因是工藝要求橫封輪定速橫封和定位切斷。
　　步進電機直接驅動橫封輪可以實現(xiàn)速度同步。連續(xù)式包裝機的供膜輪是連續(xù)供膜的，橫封時要求橫封的線速度與薄膜供送的速度同步，以免出現(xiàn)撕裂薄膜和薄膜堆積的情況，由于橫封輪的直徑是恒定的，當改變袋長時，就需要通過改變橫封輪的轉速來改變，但是橫封需要一定的時間，就是說橫封輪與薄膜從接觸到離開需要恒定的時間，否則封口吵嚴
。橫封輪每轉一周的總時間與橫封所需要的時間都是恒定的，要滿足速度同步的要求，可以將步進電機一周內(nèi)的轉速分成兩部分，一部分首先滿足速度同步的要求，而另外空載的部分滿足一周總時間的要求。
　　為了實現(xiàn)良好的封口質(zhì)量，還可以通過步進電機對橫封輪實現(xiàn)非衡速的控制模式，就是在橫封的每一點上都實現(xiàn)速度同步，限于篇幅，這里不再陳述。
　　步進電機的特點主要歸于三個方面，一是過載性好。其轉速不受負載大小的影響，不像普通電機，當負載加大時就會出現(xiàn)速度下降的情況，所以步進電機使用在對速度和位置都有嚴格要求的場合；二是控制方便。步進電機是以“步”為單位旋轉的，數(shù)字特征比較明顯，這樣就給計算機控制帶來了很大的方便，反過來，計算機的出現(xiàn)也為步進電機開辟了更為廣闊的使用市場；三是整機結構簡單。傳統(tǒng)的機械速度和位置控制結構比較復雜，調(diào)整困難，使用步進電機后，使得整機的結構變得簡單和緊湊。
　　步進電機在包裝機械中的就用還剛剛開始，原來許多傳統(tǒng)的機械控制方式都可以用步進電機來替代，除了上面介紹的一些用途外，它還在印刷、灌裝、囊包等方面得到了應用，相信在較短的時間內(nèi)，我國的包裝機械行業(yè)定能在步進電機技術的平臺上躍上一個新的水平。
    以上轉載深圳興豐元機電http://www.xfoyo.com，此公司專業(yè)生產(chǎn)和銷售步進電機、步進驅動器、伺服電機、伺服驅動器，代理德科斯(TKS)行星減速機以及運動控制產(chǎn)品。

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