控制與驅(qū)動(dòng)技術(shù)是包裝機(jī)械結(jié)構(gòu)領(lǐng)域中的關(guān)鍵技術(shù)，智能伺服驅(qū)動(dòng)器的使用使第三代包裝設(shè)備具備了數(shù)字化的一切優(yōu)勢(shì),，同時(shí)樹(shù)立起新的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),。始于20年前的包裝工業(yè)的自動(dòng)化已不能適應(yīng)產(chǎn)品的靈活性需求，越來(lái)越多的功能從機(jī)械動(dòng)力軸轉(zhuǎn)移到電子驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中,。特別是食品包裝,，由于產(chǎn)品趨向多樣化，激發(fā)出對(duì)于設(shè)備靈活性的更大需求。
在立式包裝機(jī)上的應(yīng)用
包裝機(jī)械大致可以分為立式包裝機(jī)與枕式包裝機(jī),。對(duì)于立式包裝,，適用于流動(dòng)性較好的液體、粉體,、散粒體,，主要依靠自身重力，必要時(shí)輔以一定的機(jī)械作用便可完成包裝,，而且立式包裝機(jī)一般都具有兩種包裝功能，即跟光標(biāo)裁切和定長(zhǎng)裁切,，兩種裁切功能方便切換,，機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)采用哪種包裝方式取決于包裝膜，包裝膜大體上分為有光標(biāo)和沒(méi)有光標(biāo),，沒(méi)有光標(biāo)的包裝膜采用定長(zhǎng)裁切,，反之，采用光標(biāo)裁切,；對(duì)于枕式包裝,，它主要適用于外形規(guī)整、有足夠硬性的單件或組合件包裝,。
立式包裝機(jī)是將卷筒狀的撓性包裝材料制成袋筒,，充入物料后，進(jìn)行封口,，三個(gè)功能自動(dòng)連續(xù)完成的機(jī)器,。其工作原理為：放在支承裝置上的卷筒薄膜，繞經(jīng)導(dǎo)棍組,、張緊裝置,，由光電檢測(cè)控制裝置對(duì)包裝材料上商標(biāo)圖案位置進(jìn)行檢測(cè)后，通過(guò)翻領(lǐng)成型器卷成薄膜圓筒裹包在充填管的表面,。先用縱向熱封器對(duì)卷成圓筒的接口部位薄膜進(jìn)行縱向熱封,，得到密封管筒，然后筒狀薄膜移動(dòng)到橫向熱封器的地方進(jìn)行橫封,，構(gòu)成包裝袋筒,。計(jì)量裝置把計(jì)量好的物品，通過(guò)上部填充管充填入包裝袋內(nèi),，再由橫向熱封器熱封并在居中切斷,，形成包裝袋單元體，同時(shí)形成下一個(gè)筒袋的底部封口,。
立式包裝機(jī)的縱封軸(也是送膜軸)作為系統(tǒng)主軸,。橫封、劃線,、切斷等3軸跟隨主軸運(yùn)作,，橫封,、劃線、切斷伺服控制器直接抓取膜位色標(biāo)信號(hào)進(jìn)行位置檢測(cè),，薄膜經(jīng)成型器成型后變?yōu)橥材?，并進(jìn)行縱向熱封，包裝膜向下方運(yùn)動(dòng),，橫封軸動(dòng)作,，同時(shí)物料被送進(jìn)筒膜內(nèi)，一起向下繼續(xù)運(yùn)動(dòng),，等下個(gè)光標(biāo)信號(hào)進(jìn)來(lái)時(shí)橫封軸再動(dòng)作一次,，這樣一包的三熱封的動(dòng)作完成，當(dāng)包裝膜繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng),，色標(biāo)傳感器檢測(cè)到色標(biāo),，驅(qū)動(dòng)器收到色標(biāo)傳感器的信號(hào)后動(dòng)作，在光標(biāo)處劃下一道鋸齒形的切痕,，劃線動(dòng)作完成,，當(dāng)上位機(jī)(PLC)計(jì)數(shù)到達(dá)5時(shí)，發(fā)出信號(hào)給切斷軸伺服,，使得切斷軸伺服能接收到色標(biāo)傳感器的信號(hào),，這樣色標(biāo)傳感器的信號(hào)接到后切斷軸伺服動(dòng)作，5連包的包裝物包裝完成,。
此系統(tǒng)包括PLC,、HMI、伺服以及溫度控制模塊,，有些伺服控制器內(nèi)含電子凸輪功能,，四臺(tái)伺服即可完成送膜、送料以及裁切工藝了,，PLC只需做簡(jiǎn)單I/O控制,，大大節(jié)省了上位機(jī)的昂貴成本，程序的規(guī)劃也更加簡(jiǎn)單,。
在枕式包裝機(jī)上的應(yīng)用
枕式包裝機(jī)又稱接縫式裹包機(jī),，是一種臥式三面封口，自動(dòng)完成制袋,、填充,、封口、切斷,、成品排除等工序的包裝設(shè)備,，能實(shí)現(xiàn)食品、日用化工、醫(yī)藥等行業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線的流水包裝,。適應(yīng)的包裝物一般為塊狀,、筒狀、粒狀物品,，比如：方便面,、面包、冷飲,、紙巾等,。包裝成品的形式有單件包裝、集合包裝,、帶托盤(pán)包裝,、無(wú)托盤(pán)集合包裝等。
在糖果包裝設(shè)備上,，需要對(duì)糖果的外包裝材料進(jìn)行快速精確的送料,，這時(shí)就需要用到伺服設(shè)備,。糖果包裝要求的工藝不是很復(fù)雜,，一般要求包裝材料每次送料長(zhǎng)度一致，每次送料需要一定的停頓時(shí)間,。每分鐘送料次數(shù)需要在一定次數(shù),。
由于包裝機(jī)械要求不是很高，所以做一個(gè)基礎(chǔ)的組合方案就可以很好的滿足了,，該方案可由上位控制系統(tǒng),、伺服控制系統(tǒng)、機(jī)械部分組成,。上位控制系統(tǒng)一般是由PLC和觸摸屏組成,。伺服控制系統(tǒng)包含伺服驅(qū)動(dòng)器和伺服電機(jī)。伺服驅(qū)動(dòng)器工作在位置模式,，需要接受脈沖來(lái)控制伺服電機(jī),。用戶可通過(guò)觸摸屏對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和方向進(jìn)行控制，最終是PLC輸出的脈沖和方向信號(hào)的變換改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速和方向,。
市場(chǎng)上的枕式包裝機(jī)根據(jù)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可以分為單變頻,、雙變頻、單變頻 單伺服,、雙伺服,、三伺服等多種類型。常見(jiàn)的類型有單變頻 單伺服,、雙伺服兩種,，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)均由送膜電機(jī)和主軸電機(jī)構(gòu)成，單伺服型枕式包裝機(jī)主軸電機(jī)是變頻器，雙伺服型主軸電機(jī)也是伺服,。但這兩種機(jī)型工作方式和原理卻大同小異,。枕式包裝機(jī)的送膜和送料是同步進(jìn)行的，送膜電機(jī)帶動(dòng)走膜膠輥和縱封機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng),，薄膜經(jīng)成型器成型后變成為筒膜,，并進(jìn)行縱向熱封，同時(shí)物料被送進(jìn)筒膜內(nèi),，通過(guò)夾運(yùn)一起向前經(jīng)過(guò)橫封橫切部位,，由主軸電機(jī)帶動(dòng)回轉(zhuǎn)式的橫封橫切刀對(duì)筒膜進(jìn)行橫向封切，輸出包裝成品,。
伺服電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器在枕式包裝機(jī)中直接執(zhí)行者控制系統(tǒng)的各種指令,，送膜的平穩(wěn)性和快速響應(yīng)以及橫封橫切刀的平穩(wěn)運(yùn)行和變速平滑響應(yīng)，絕大部分取決于伺服系統(tǒng)的精確性和穩(wěn)定性,，以及在包裝機(jī)整體提速或降速的過(guò)程中展現(xiàn)出的較強(qiáng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力,。因此，在枕式包裝機(jī)行業(yè)中廣泛采用的交流伺服,，大多具有輸出轉(zhuǎn)矩大,、定位精度高、過(guò)載能力強(qiáng),、運(yùn)行平穩(wěn),、振動(dòng)噪音小等特點(diǎn)，以此來(lái)滿足枕式包裝機(jī)行業(yè)的包裝需求,。
目前,，松下、丹納赫,、富士,、羅克韋爾、施耐德等公司的伺服產(chǎn)品在包裝行業(yè)里應(yīng)用較多,。國(guó)內(nèi)廠商在該行業(yè)相對(duì)薄弱,。