唐山某糖业 2015 年 9 月引进意大利某公司生产的全自动包装机两套，用于50公斤的白砂糖编织袋净重称量、包装、封口。白砂糖生产线包装能力：净重50公斤/袋，每条生产线包装速度为 850/900包每小时。快速并精确地称量、包装，要求设备完美运行。全自动包装机的结构组成：称量部分、上袋部分、装糖部分、运输部分、缝包部分、控制部分。
1称量部分
全自动净重秤，型号 NET/CC-G。主要系统构成：供料漏斗、弧形给料门，称量料斗，称重控制器；产品从供料漏斗由重力作用下落， 通过弧形给料门拦截，称量料斗称重量、称重控制器计算发出粗给料、细给料、关闭命令给电磁阀到气缸驱动弧形门执行动作，完成精确称重。
供料漏斗为倒锥形，作为连续供料的供料槽，要确保产品供料漏斗内产品连续不断。对此安装三个料线指示器，料线满时，打断接收产品；料线低时，及时向供料漏斗连续供料；料线极低时，称重部分等待。
弧形门设计，开关迅速、不挤压产品，不存在关不严的和挤碎物料的情况。门的开关有双气缸联动，控制三个位置打开、中间、关闭。打开位机械开度可调，高速供料；中间位机械开度可调，低速供料； 高速是为提高加工速度，低速保证供料速度降低到精加工速度，提高控制精确度。
称量料斗由称重传感器和称量斗组成，在此得到精确的产品重量， 称量斗下部是两个金属窗门气动气缸驱动快速开关，迅速收放产品； 称重传感器原理电阻阻值与产品重量成正比关系，通过惠斯通电桥引入电路测量放大通过控制器处理转换成数字量。称重控制器是整个称重部分的核心，控制器型号：BRAN+LUEBBE SWA 2000C 负责采集数据、显示重量、自动运算并发出称量指令等的任务。控制器连接包装机的 PLC 系统，控制所述称重执行器，以尽可能准确地执行称重的步骤。
2上袋部分
上袋部分构成：自动袋仓、真空系统、取袋组、夹钳提袋组。真空吸盘从袋仓提取空袋，放置于运动的悬链线上，袋子运动到可旋转90°的机械臂下，机械臂顶端气动手抓住平袋子旋转 90°送到固定钳变为竖向夹持。为开袋、装袋做准备。
袋仓平行三个仓位，堆叠空袋，由电机带动循环使用，空仓手动填补袋子。自动移动到真空吸盘下，上袋仓侧面由光电开关确定袋子的精确定位。真空泵提供负压，通过吸盘将编织袋吸起到运动中的悬链线上，负压保持延时停止袋子落在悬链线，移动到袋子水平抓取位。悬链线是施耐德变频器控制，有启停命令和加减速点，速度可调，通过光电开关信号和机械挡板确保袋口水平完好停在机械臂气动手抓取位。有袋厚检测探头模拟信号进入 PLC，判断是否双袋，如果袋厚超过设定值，机械臂送到固定钳位，固定钳不夹取。固定钳夹袋等待移动组取袋，到装糖位。
3装糖部分
装糖部分的结构组成：移动组、束袋机。移动组从固定钳夹取编织袋通过两排负压吸盘吸开袋口，运动到束袋机下结合好撑开的袋口接受称量好的糖。
移动组是运送装满袋子的设备，担负着取空袋和运送满袋的任务。移动装置臂分为两个部分，第一部分是从上袋部分的固定钳处提起空袋，通过吸盘负压打开袋口，并运送到束袋机下填充位置；同时第二部分是将束袋机下装满糖的袋子夹送到运输部分，通过运输部分将产品传送的到缝包部分。移动组装置水平来回往复运动，由齿形带传送减速电机驱动，变频器驱动电机，六个接近开关分别控制正反转启停命令、加减速命令。
束袋机装置为填充单元，两片扁带从隔层伸出以配合被小吸盘吸开的袋口，将袋口撑开为近似长方形。完成卸料后扁带向上移动，缩回到隔层，使袋子可以水平平移到下一工序。长方形侧面两边配有夹具，两个卡钳夹紧袋子的末端，限制袋口，让编织袋与扁钢结合密闭， 防止产品外漏也防止有杂质进入袋子污染产品。装满袋结束后，扁带收回，夹具卡钳水平向两边移动拉平编织袋口。移动组夹紧袋子边缘后，夹具卡钳释放回到初始位置，束袋机部分设备动作都是由电磁阀驱动气缸完成的。
4运输部分
运输部分的构成：振动输送机、夹送辊、输送带、袋子输送机。其中振动输送机和夹送辊装在编织袋下方部与上部移动组配合使用，输送带承载满袋产品与在上部夹着袋口的袋子输送机以相同的速度运动，将袋子运送到缝包部分缝包。
振动输送机的位置在束袋机的正下方，同时振动输送机、卸料辊、输送带安装在同一水平机械基础上，该基础可上下移动，调整高度以适应不同长度的编织袋。在袋子填充过程中辊式振动输送机上下升降并振动，动作由下部气缸驱动完成，主要目的是尽可能的将产品装实。填充过程结束，辊道升起与上部移动组配合使满袋产品向下游移动。完成后，辊道重新降下来循环下一袋产品。卸料辊，辊道有多根并排的配有小齿轮的辊子构成，通过链式传送带来移动，变频调速。卸料辊是装料部分与缝包部分的过渡，装满产品的编织袋由束袋机下过渡到输送带上（承载重量），袋子输送机在上部夹紧平整的袋口，同步运输到缝包机处缝口。袋子输送机是通过两个对立传送带夹紧编织袋口，并引导袋子的进给，确保袋边完美对齐。变频调速确保与下面的输送带同步。
5缝包部分
缝包部分功能构成：折边装置、有袋感应探头、断线检测传感器、缝包机、切刀等。
折边装置安装在袋子输送机上，进缝包机前。弯曲形状的金属板由气缸带动旋转，当有袋感应探头经过袋子触发，电磁阀驱动气缸动作一次，袋口在进缝包机前被平整折起。缝包机启停时机由有袋感应探头触发，PLC 内部定时器设定延时控制。缝包机头通过变频调速， 与运输部分速度相匹配。针线和底线分别穿过断线传感器，断线报警停止运行，防止缝包不严产品洒出。在编织袋缝好出缝包机后，气动驱动切刀动作切断链状针线，完成缝包。

6控制部分
控制部分构成：动力柜和控制柜、分散 IO、阀岛、检测原件、执行元件等。动力柜内主要是电源回路、接触器变频器等电机控制回路。电源配电器件选用西门子产品，变频器选用施耐德ATV32 系列。控制柜内主要是 PLC、继电器、安全模块装置、接触器等。
PLC 选用S7 315-2DP 处理器，扩展设备通过DP 通讯协议， 连接有分布 IO，TP700 人机界面、FESTO 阀岛控制电磁阀。网络拓扑图如图 1。
IGF900 是整个控制系统的大脑，S7 300CPU 运算、处理采集设备的状态数据，发出指令给各输出设备执行相应的动作。 所有设备按CPU 内编好的程序运行，当运行阶段出现故障或有中断条件，设备停下来在 TP700 操作面板上会出现停机原因。排除故障或解除中断条件后重新启动设备、自动运行。TP700 人机界面内容丰富，可以监控设备的状态，可以在线修改设备运行参数，调整设备。可手自动切换， 正常运行在自动状态，调试设备、处理故障时可手动在触摸屏上操作动作设备。

作者：王晓明

深圳市卓禾仪器有限公司是一家专门从事称重仪表和全自动包装码垛生产线的研发及生产的高新技术企业，所生产的JY500系列称重显示控制器（包括配料秤仪表、皮带秤仪表、包装秤仪表、重量变送器等）高速高精度，使用寿命长。卓禾仪器有十数年的现场校验经验，在业内有良好的口碑，且有专门的售后工程师帮忙解决产品使用过程中遇到的技术问题，客户可以放心省心顺心的使用我司的产品。如果对我司的产品感兴趣，欢迎咨询。