成果案例:高速三维裹包机运动控制系统的研发
项目背景
三维裹包机在制药厂往往作为流水线中的最后一道工序,其上游设备有药粒机、泡罩机、药板包装机、装盒机,目前泡罩机、药板包装机、装盒机都已经有相应的高速方案,整体的自动化水平都比三维裹包机要高,因此三维裹包机的自动化程序已经深深影响整个流水线的产能。
随着科学技术的不断发展进步,市场对于包装技术和包装设备的自动化水平都提出了新的要求。目前新冠疫情的防治工作日趋常态化,药品包装机械竞争日趋激烈,而高度自动化、智能化、多功能、高效率、低消耗的包装设备越来越受到行业的青睐。针对药品包装领域对新型三维裹包机的应用需求,我们进行新型三维裹包机系统的研发,提高其的自动化水平,到达提升生产线自动化水平的目的,满足市场要求。
项目成果
1)多包材包装,通过配合色标传感器,结合电子凸轮实现多种包材的包装,例如透明膜和色标膜。
2)包装的高精度,利用伺服的扭矩控制技术,结合张力传感器,保证膜的张紧程度稳定,从而保证切标的高精度,确保袋长误差保证在1mm内。
3)原三维裹包机为间隙性包装机,受制于机械结构,一般包装速度为25包/分钟左右,目前新型三维裹包机实际控制能力高达100包/分钟,已经远远超过市场上同类型三维裹包机。
关键技术
1)电子凸轮技术,是通过DSP的相位检测模块不断读取主虚轴电机的位置和速度,根据主虚轴的位置和速度分别计算出刀轴、膜轴、底折轴、侧折轴、顶杆轴相对应的速度和位置从而实现六轴凸轮曲线对应关系。
2)触摸屏技术,三维裹包机的触摸屏与PLC配合使用,用以设定生产工艺参数,检测设备在各种情况下运行状态,同时保存生产设备的生产历史,故障信息等。
3)张力控制技术,通过特定的张力传感器实时采集莫得张力,通过采集的张力来影响膜的张力轴伺服,最终通过控制张力轴伺服扭矩,保证包装膜不出现较大的震荡,膜的松紧程度稳定,从而保证切点准确。