伺服控制系统在纸箱包装机中的应用

　　1 引言

　　热收缩膜包装形式有经济、安全可靠、便于区域 运输销售等优势，被国内饮料行业普遍采用。但由于 啤酒生产使用的玻璃瓶及瓶身碰撞易损，热收缩膜包 装形式的局限性不能完全解决啤酒及其他玻璃瓶包 装行业的需求。因此，纸箱包装是啤酒、饮料的高规 格、高档次的包装，解决了长途运输的问题，弥补了 热收缩膜包装的缺陷，两者互补，是啤酒、饮料包装 不可缺的两种包装形式之一。我国纸箱包装机长时间 处于35 箱/min 的包装能力，仅能满足2 万瓶/h 啤 酒、饮料包装生产线的需求。通过市场调研，在现有 装箱机技术的基础上，进行技术改进，吸收国内外装 箱机的优点，成功地开发出60 箱/min 全自动纸箱 包装机，解决了啤酒、饮料4 万瓶装箱的需要。

　　2 纸包装机的技术结构和工作原理

　　2.1 控制系统的组成

　　科时敏e-STAR R60 纸箱包机采用B&R(贝加莱) 控制系统，PLC 为CP476 通过CAN 现场总线与所有伺 服驱动通讯，面板采用PP451，并通过CAN 连接EX470 进行远程IO 扩展。控制系统见图1。

　　上位界面PP451 的以太网地址号为 0 1; 3IF771.9 通讯卡的CAN 现在总线地址号为 0 9; 推瓶伺服驱动器的CAN 现场总线地址号为 01; 分瓶1 伺服驱动器的CAN 现场总线地址号为 02; 分瓶2 伺服驱动器的CAN 现场总线地址号为 03; 出口伺服驱动器的CAN 现场总线地址号为 04; 吸纸板服驱动器的CAN 现场总线地址号为 05; EX470 总线控制器CAN 现场总线地址号为 C 6;

　　各设备所对应CAN 现场总线号必须绝对正确，否 则系统不能正常运行。正常情况下，系统在上电后， IF771 的CAN 通讯指示灯会快速闪烁，各伺服驱动器 的AC110 通讯卡上的两个通讯指示灯保持常亮，否则 通讯不正常。

　　2.2 全自动高速纸箱包装机的组成及工作原理

　　全自动高速纸箱包装机主要由纸板供给、瓶输 送、取纸箱板、分瓶、纸箱板传送、推瓶、纸箱折叠 成型、喷胶、封箱粘合等组成。纸箱板供给由纸箱板 储存库、纸箱板等待工位、纸箱板水平输送、纸箱板 供给主托叉、纸箱板供给副托叉、检测开关等组成。 主要完成对包装机的纸箱板供应，适应于高速包装机 纸箱板供应不能间断的需求，使得纸箱板供应更加畅 顺。瓶输送分两部分，一部分是由变频调速控制电机 运行速度，将包装线上的瓶按照要求有规律的进行输 送，缺瓶检测保证瓶的连续供给，提供给包装机;一 部分是由主驱动通过机械传送.按照主机运行节奏进 行输瓶。取纸板是由伺服电机驱动，以从动的方式与 主驱动同步运行，带有两组吸盘，两组吸盘交替取纸 板，达到了高速取纸板的功效，可以实现60 箱/min的纸板供给。分瓶由1 号分瓶伺服电机和2 号分瓶伺 服电机及主驱动电机完成控制，将瓶子有规律的分成 3×4 一组。纸板传送是将取到的纸板通过若干个工位 传送到上瓶处，动力由主驱动提供，缺纸板和双层纸 板的检测用以保证纸板的正常供给。推瓶机构的作用 是分瓶后的整理，通过推瓶杆进行推瓶，瓶通过无动 力过度板时，将瓶排列紧密，提高包装质量。纸箱折 叠成型、喷胶、封箱粘合完成啤酒、饮料的包装，根 据纸箱的结构，确定喷胶的位置，封箱粘合的适度调 整，确保封箱的质量。纸包机工作流程见图2。