包裝機分配器生產線控制方案技術說明

一、引言

隨著食品工業生產規模的不斷擴大，為提高生產產量，高速全自動流水線勢在必行。食品生產線的最后一道工序是包裝工序，前道流水線上輸送過來的產品一般是一列間距不等、排列無序的食品，為了對每一個食品（例如方便面、蛋黃派，蛋糕等）逐個進行包裝，必須對食品整序、排列、分離后進行實施包裝，上述設備稱為分配器，目前該類型設備多為國外制造，國內企業鮮有提供。本公司與某知名包裝機生產企業合作開發生產的食品包裝分配器其性能已經達到國外同類產品水平，可以為國內食品企業提供質優價廉的分配器產品，目前接到的訂單供不應求，得到國內用戶的一致好評。

二、機構組成與控制要求

本分配器系統由四段分配傳送帶T1～T4組成，每段傳送帶依次由伺服電機M1 ～M4驅動，電機通過齒形帶與傳送帶軸連接帶動傳送帶轉動，其中驅動T1和T2傳送帶的電機M1和M2采用安川駿馬系列電機；驅動T3和T4傳送帶的電機M3和M4采用安川∑-II系列電機。

T1傳送帶之前的傳送帶上傳送過來的為不規律排列的食品，T1和T2傳送帶為集結傳送帶，其目的是將食品緊密排列成序；T3和T4傳送帶為分離傳送帶，其目的是將食品準確地送入包裝機的輸入傳送帶間隔中。四個光電傳感器的作用是檢測傳送帶上的食品和計數。

設備需要達到的要求是將前道流水線上輸送過來的間距不等、排列無序的食品，進行整序、排列、分離后送入包裝機的輸入傳送帶上的固定間隔中，與包裝機實現速度和位置聯動。

三、控制方案及系統組成

本控制系統采用日本安川電機的MP2300運動控制器，運動控制器上配備了217IF通訊模塊和LIO-01輸入輸出模塊。四段輸送帶伺服電機的驅動器均通過MECHATROLINK-II總線方式與MP2300本體連接，人機界面為5.7英寸Pro-Face單色觸摸屏與217IF通訊模塊的RS485端口連接，四個傳送帶上方的傳感器和包裝機輸入傳送帶的編碼器信號與LIO-01輸入輸出模塊連接，整個控制系統結構簡單實用可靠。

T1和T2傳送帶為實現集結功能，采用速度控制和位置控制方式，通過T1和T2的速度差達到調節食品間距的目的，T3和T4傳送帶則采取速度控制方式，通過T3和T4的速度差控制食品的間距并通過相位控制方式與包裝機輸入傳送帶聯動，使得食品到位準確。

四、總結

此系統運用了安川運動控制器強大的控制功能，雖然只有四個伺服軸需要控制，卻運用了速度控制、位置控制和同步相位控制三種模式，將復雜的運動控制要求功能塊化，并且硬件構成簡單，不但節省了系統成本縮短了調試時間，而且提高了生產效率，實現了機械和運動控制器完美的結合。