一、引言

隨著食品工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，為提高生產(chǎn)產(chǎn)量，高速全自動流水線勢在必行。食品生產(chǎn)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(chǎn)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(jìn)行包裝，必須對食品整序、排列、分離后進(jìn)行實(shí)施包裝，上述設(shè)備稱為分配器，目前該類型設(shè)備多為國外制造，國內(nèi)企業(yè)鮮有提供。本公司與某知名包裝機(jī)生產(chǎn)企業(yè)合作開發(fā)生產(chǎn)的食品包裝分配器其性能已經(jīng)達(dá)到國外同類產(chǎn)品水平，可以為國內(nèi)食品企業(yè)提供質(zhì)優(yōu)價廉的分配器產(chǎn)品，目前接到的訂單供不應(yīng)求，得到國內(nèi)用戶的一致好評。

二、機(jī)構(gòu)組成與控制要求

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

T1傳送帶之前的傳送帶上傳送過來的為不規(guī)律排列的食品，T1和T2傳送帶為集結(jié)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(zhǔn)確地送入包裝機(jī)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(shù)。

設(shè)備需要達(dá)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(jìn)行整序、排列、分離后送入包裝機(jī)的輸入傳送帶上的固定間隔中，與包裝機(jī)實(shí)現(xiàn)速度和位置聯(lián)動。

三、控制方案及系統(tǒng)組成

本控制系統(tǒng)采用日本安川電機(jī)的MP2300運(yùn)動控制器，運(yùn)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(jī)的驅(qū)動器均通過MECHATROLINK-II總線方式與MP2300本體連接，人機(jī)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(jī)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(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單實(shí)用可靠。

T1和T2傳送帶為實(shí)現(xiàn)集結(jié)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(dá)到調(diào)節(jié)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(jī)輸入傳送帶聯(lián)動，使得食品到位準(zhǔn)確。

四、總結(jié)

此系統(tǒng)運(yùn)用了安川運(yùn)動控制器強(qiáng)大的控制功能，雖然只有四個伺服軸需要控制，卻運(yùn)用了速度控制、位置控制和同步相位控制三種模式，將復(fù)雜的運(yùn)動控制要求功能塊化，并且硬件構(gòu)成簡單，不但節(jié)省了系統(tǒng)成本縮短了調(diào)試時間，而且提高了生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械和運(yùn)動控制器完美的結(jié)合。