浅谈全自动高速纸箱包装机的设计及电气控制

浅谈全自动高速纸箱包装机的设计及电气控制

卿嵩琪

四川中烟工业有限责任公司什邡卷烟厂 四川德阳 618400

摘要：随着商品经济的发展，市场对包装应用的需求逐渐产生了变化。相对于其他的包装方式，纸箱包装能够适应诸多不同类型商品的包装需求，具有显著的灵活性优势。然而，许多生产企业中都存在着纸箱包装生产能力不足的问题，难以适应于大量、快速的产品包装需求。为此，可以采用全自动高速地指向包装机，该设备能够提升综合生产的效率，满足多种包装的需求。为确保包装机能够在工作中顺利的应用，需完成合理的设计以及电气控制工作。基于此，本文展开探讨。

关键词：全自动高速纸箱包装机；设计探讨；电气控制

引言：纸箱包装有着众多的应用目的，纸箱包装能够保护产品，纸箱的堆叠方式可以适应于大量存储以及运输的需求，同时纸箱表面所带有的信息以及装饰信息，能够展示产品的类型，也有助于产品销售。另外，纸箱包装的成本较低，这也是其应用的优势。因此，纸箱包装的应用广泛。应对不同的产品包装需求，纸箱的尺寸、厚度、摇盖耐折以及耐破强度、戳穿强度、边压强度、粘合强度、空箱抗压、含水率、防潮性能、分层定量、平压强度等，都需要符合具体的标准。采用全自动高速纸箱包装机，能够保证包装的状况符合标准。为此，需重视包装机的选择，关注其设计与电气控制。

1. 当前纸箱包装的发展状况

在众多的包装形式中，热缩包装的应用是较为广泛的，该包装的方式符合经济、安全以及便利运输等特点，在饮料以及啤酒等产品的包装作业中普遍应用。然而，这种包装的形式也有着明显的应用局限性，不能适应于跨区域销售的长途运输等需求。因此，需要将稳定性更高，适宜于远距离运输的纸箱包装与热缩包装共同应用，提升包装的综合性能。与此同时，考虑到包装工作有着劳动密集的特点，需要大量的劳动力，这就增加了企业的运行成本。自动化技术的融合，有助于降低成本。就当前的情况来看，我国的纸箱包装能力有待发展，许多纸箱包装机器的运行效率较低，仅能够满足小规模的产品生产包装需求。为了提升综合的产出能力，需重视包装环节的优化。采用全自动高速纸箱包装机，就可提升包装的效率。需结合国内外包装机设计与应用的经验，对指向包装机进行研究。

二、全自动高速纸箱包装机的基本构成与原理

1、基本构成

根据包装机的系统组成状况来看，系统的构成围绕着两个工作对象包括纸制品与纸箱以及包装瓶。在包装机的运作过程中，需要完成纸箱板的供给、纸板的获取、传送等工作，同时还要将纸箱折叠成型，折叠完成后，需要完成喷胶与封箱粘合操作。纸箱板的供应需要保持着连续性，确保供应的整体高效性^[1]。在包装瓶的处理中，需完成瓶输送、分瓶以及推瓶的操作，通过机械传动的方式，完成运输以及报纸，使得包装瓶能够进入到包装箱中。各项工作的处理，都有着相应的处理设备。包装机运行中的两项功能十分关键，包括控制电机的运行速度以及包装的传送。通过变频调速的方式可以控制电机的运行速度，可以根据带包装的产品量以及具体的纸箱包装要求，调整运行的速度。另外包装传送的节奏控制也极为关键，需要保持节奏的稳定性。

2. 应用原理

包装机的运行效率高，能够实现全程的自动化运行。在获取材料的过程中，有伺服电机的运行驱动来自于主驱动以及从动同步运行，包装瓶的运输也原理也相同。首先，纸板的获取是通过两组机盘实现的，在两组机盘设备的交替运行下，可以实现不间断的纸箱板获取。其次，在分瓶的操作中，需要考虑到分瓶的规律性要求，完成包装瓶的合理分组，确保包装瓶的供应节奏与纸箱板材料的供应保持一致。同时，还要应用到推瓶结构。这一结构可以强化包装瓶在纸箱中紧密性，避免出现过大的空隙影响包装的效率。此外，还要进行纸箱材料以及纸箱包装的处理^[2]。包装机可以完成材料处理以及封装的工作，封箱是包装过程完成的最后一道工序，需要根据材料状况、纸箱的结构以及产品重量等因素，确定喷胶的需求并完成精确的喷胶操作。

三、全自动高速纸箱包装机的设计方案

包装机的设计中，需要根据生产中的包装应用要求，完成整体的设计。设计工作的内容包括控制系统设计工作、运行位置检测装置的设计以及包装周期的设计等。

首先，在控制系统的设计中，可以通过运动控制器对系统中的各项设备进行控制。包括伺服电机、驱动器、检测设备以及执行的设备。运行的总体控制须通过总线连接伺服驱动器，实现对电机的控制。驱动伺服电机包括两个组成部分，分别是主电机以及从动电机。通过配合工作的方式，可以确保运行整体的安全与稳定。同时，包装机设备也有着检测的功能，可以实现对运行位置的精确检测。在控制器中，根据相关的数据信息，就能够展示出位置运行的信息。这一功能，可确保位置监测的实现。此外，在包装的过程中包装周期的设计同样不可忽视。随着推瓶杆的运行，每组瓶需要一个纸箱的包装。在推瓶杆周围安装检测的开关，对于相关的运行数据进行检测，并应用这些周期性的位置数据进行周期的设计与合理化调整，实现有效的运行控制

^[3]。

四、全自动高速纸箱包装机的控制原理与电气控制

1、控制原理

在包装机的运行中，主要需完成两部分的控制，包括分瓶电机的控制，以及纸板系统的控制。首先，分瓶功能需要由两个电机交替配合实现，交替的速度需保持着稳定性的规律。其次，在纸板系统的运行中有两种不同的供给方式，包括垂直供给以及水平供给，因此同样需要两个电机进行工作的配合。

2、电气控制

在分瓶控制中，分瓶电机会进行规律性地交替停下，驱动电机的脉冲数将会得到同步，同时从动电机会保持配合运。在这其中，需要关注人机界面的特殊作用。人机界面是操作控制人员控制系统的重要方式，控制人员可以根据产品差异、包装材料以及包装形式的差异，进行参数信息的调整。在调整后，电机的切换点会发生变化^[4]。

在纸板的控制中，纸板的水平供给与垂直供给发挥着不同的作用。纸箱的形制要求，使得材料供给不同端口供应的材料类型有所差异。在水平的供给中，需要将材料从初始堆放处运输到应用的位置中，通过机械托叉的运动，实现动态调整的目的，副托叉托住纸箱板, 主托叉下降到初始位，控制电机将等待工位的纸箱板输送到垂直工位。在垂直供给中，电机需要通过配合的方式满足应用的需求。在材料数量有所减少并且下降到一定量的情况下，副托叉托住剩余纸箱板, 主托叉下降，待到纸箱板到后，将纸箱板托起到位，抽出副托叉，由主托叉进行正常材料供给。

结束语：

全自动高速纸箱包装机的特点与优势正如其名，有着工作运行效率高以及全自动的优势特点，该设备属于光电一体化设备，能够实现自动的精确运行。在不同的产品包装场景中，包装机的工作需求以及运行状况是存在差异的。因此，设计与实践应用的工作需考虑到环境产生的影响，结合不同产品的应用需求，调整包装机的功能。可以预想，随着产品包装需求的不断变化，在未来还需完成设备的合理优化与升级。因此，研究工作中要重视研究经验的整合，关注国内外相关领域的研究应用成果，推动设计与应用的持续发展。

参考文献：

[1]仇海东.全自动高速纸箱包装机的设计与电气控制[J].产业与科技论坛,2014,13(07):51-52.

[2]张明科.全自动纸箱包装机的设计与实践[J].产业与科技论坛,2014,13(06):84-85.

[3]张有良,王茹,张国安,苟向民.全自动高速纸箱包装机箱板供给速度的研究[J].包装与食品机械,2011,29(06):27-30.

[4]张有良,彭英民,苟向民.全自动高速纸箱包装机的设计及电气控制[J].包装与食品机械,2007(06):44-47.