摘 要：本文主要介紹了臥龍WLSA系列交流伺服系統在粉劑充填包裝機上的應用原理及性能的詳細分析。

1 引言

　　近幾年，為滿足現代商品包裝多樣化的要求，目前國內外開始不斷發展適應多品種、小批量的通用包裝機械和設備，從而使得包裝機械的形式日趨增多。

　　粉劑充填包裝機(見圖1)是將具有熱塑特性的塑料復合膜經加熱軟化制成包裝容器，在一臺設備上自動完成制袋成型、計量充填、封合剪切等全過程的自動包裝設備。根據物料的不同，包裝機可以配用不同型式的給料裝置向秤斗內供料。

　　粉劑充填包裝機作為包裝設備，其計量精度是設備的主要技術指標之一，目前對于流動性較差的粉料，如面粉、奶粉、洗衣粉等，一般多配用螺旋給料裝置充填和計量，屬于容積式的計量方式，可通過螺桿旋轉的圈數來控制計量的目的。這類粉劑包裝機械大部分是以電機帶動一個螺桿，螺桿的轉速決定下料的速度，螺桿的轉動圈數決定下料的重量，因此電機在高速下的定位精度和響應能力往往成為左右此類設備性能優劣的主要因素之一。

圖1 粉劑填充包裝機

2 系統概述

　　2.1 系統工作原理

　　本粉劑充填包裝機共用兩套臥龍伺服系統，一套用于充填粉劑重量的精度控制，另一套用于包裝袋所需長度的定長控制，具體的工作框圖如圖2所示。此包裝機上位機采用廠家自己開發的單片機外加觸摸屏顯示器進行控制。一方面單片機根據電子秤的反饋信號確定每次填充粉劑時發送給伺服驅動器的脈沖數量，將脈沖發給伺服驅動器，進而控制伺服電機的行程，帶動螺桿控制粉劑下料。在每次更改新的粉劑品種和包裝重量時，需要讓單片機完成一個自學習的過程。電子秤在系統中充當“變送器”，稱重后形成一個反饋信號，此信號與目標值在單片機內形成一個偏差信號，以確定下一次灌裝時發送給伺服系統的脈沖數。另一方面上位機根據機械傳動比、伺服驅動器的電子齒輪比、伺服電機編碼器的線數以及出料輥的周長，發出另一臺伺服驅動器需要接收的脈沖數量，使伺服電機驅動出料輥帶出一定長度的塑料袋，實現定長控制，進行固定重量粉劑的包裝。當電子秤稱重的粉劑達到要求的標準后，將塑料包裝進行熱封切刀。

圖2 工作框圖

　　2.2 系統組成

　　(1) WLSA-15型伺服驅動器，GAM15-20-K-130-24型伺服電機。

　　額定功率：1.5KW;額定電壓：單相或三相220V;額定轉矩：7.16N·m;額定轉速：2000RPM。

　　此臥龍中慣量伺服系統用于填充粉劑重量的精度控制。

　　(2) WLSA-04型伺服驅動器，GAS04-30-K-60-14型伺服電機。

　　額定功率：400W;額定電壓：單相220V;額定轉矩1.3 N·m;額定轉速：3000RPM。

　　此臥龍小慣量伺服系統用于塑料包裝袋的定長控制。

　　2.3 伺服系統的輸入信號接線圖與參數設定

　　本粉劑包裝機共使用兩套伺服系統，其與上位機控制器的接線圖如圖3所示。

圖3 輸入信號接線圖

　　具體參數設定如圖4所示。

圖4 參數設置

3 結束語

　　經過我公司技術人員的努力和客戶的積極配合，臥龍通用伺服系統在粉劑填充包裝機上的應用取得了成功。雖然該機器對伺服的使用比較簡單，但對伺服的性能要求較高，客戶原來使用日本松下的伺服系統，現已全部替換為臥龍伺服系統。調試中包裝425克的粉劑，每分鐘可以包裝50袋左右，誤差≤±2g，完全滿足用戶的實際使用需要，性能上絲毫不亞于進口伺服。臥龍伺服也為樹立國產品牌的信譽，振興民族企業增添了一份力量。