?一、核心結(jié)構(gòu)與功能模塊劃分
常用牌打包機(jī)的機(jī)械系統(tǒng)可分為五大功能模塊,各模塊通過機(jī)電一體化協(xié)同工作:
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送帶機(jī)構(gòu)
由電機(jī)驅(qū)動(dòng)送帶滾輪(表面帶齒紋),通過摩擦力將打包帶從帶倉(cāng)拉出,送帶長(zhǎng)度由光電傳感器或編碼器精確控制(誤差≤5mm)。
典型案例:某型號(hào)打包機(jī)送帶電機(jī)轉(zhuǎn)速為 1200r/min,配合 2:1 減速箱,送帶速度可達(dá) 1.5m/s。
張緊機(jī)構(gòu)
由氣缸(或電機(jī) + 絲杠)驅(qū)動(dòng)張緊臂,將打包帶緊箍在包裝物上。氣缸工作壓力通常為 0.6-0.8MPa,張緊力可達(dá) 800-1500N。
機(jī)械結(jié)構(gòu):常見 “杠桿 + 凸輪” 組合,張緊時(shí)凸輪頂起杠桿,使打包帶緊貼物體表面。
熔接(或結(jié)扎)機(jī)構(gòu)
熱熔式:通過電加熱塊(溫度 200-250℃)熔化 PP/PE 打包帶接口,再由壓頭(壓力 300-500N)擠壓冷卻成型,熔接強(qiáng)度達(dá)母材的 80%-90%;
鐵扣式:利用沖壓模具將鐵扣壓合在打包帶重疊處,適用于厚鋼帶(厚度>0.8mm),連接強(qiáng)度可達(dá) 1500N 以上。
切帶機(jī)構(gòu)
由刀片(硬度 HRC55-60)和氣缸驅(qū)動(dòng),在熔接完成后瞬間切斷打包帶。切帶時(shí)間<0.3 秒,刀片壽命約 5-8 萬(wàn)次(需定期更換)。
控制系統(tǒng)
采用 PLC(可編程邏輯控制器)或單片機(jī)為核心,配合接近開關(guān)、光電傳感器實(shí)現(xiàn)流程自動(dòng)化。某型號(hào) PLC 輸入輸出點(diǎn)數(shù)為 16DI/16DO,響應(yīng)時(shí)間<10ms。
二、工作循環(huán):從送帶到完成的 5 個(gè)關(guān)鍵步驟
以熱熔式打包機(jī)為例,單次打包流程可拆解為以下階段(附時(shí)間軸控制):
1. 送帶
送帶電機(jī)正轉(zhuǎn),打包帶從帶倉(cāng)拉出,前端觸發(fā)光電傳感器后停止。
光電傳感器檢測(cè)送帶到位信號(hào),PLC 控制電機(jī)斷電。
1.2-1.8 秒
2. 張緊
氣缸推動(dòng)張緊臂收緊打包帶,同時(shí)壓帶輪壓住帶尾防止回彈。
壓力傳感器檢測(cè)張緊力達(dá)設(shè)定值(如 1000N)后進(jìn)入下一階段。
0.8-1.2 秒
3. 熔接預(yù)熱
加熱塊通電(功率 800-1200W),溫度升至 230℃左右,同時(shí)壓頭輕微下壓(壓力 100N)使帶面貼合。
溫度傳感器實(shí)時(shí)反饋,PID 算法控制加熱功率。
0.5-0.8 秒
4. 熔接擠壓
壓頭全力下壓(壓力 500N),加熱塊繼續(xù)工作 0.3 秒后斷電,冷卻 1 秒形成熔接接頭。
定時(shí)器控制加熱與冷卻時(shí)間,確保熔接強(qiáng)度。
1.0-1.5 秒
5. 切帶復(fù)位
切刀氣缸動(dòng)作切斷多余打包帶,張緊臂復(fù)位,送帶機(jī)構(gòu)準(zhǔn)備下一次循環(huán)。
接近開關(guān)檢測(cè)切刀歸位,PLC 重置計(jì)數(shù)器。
0.5-0.7 秒
三、動(dòng)力系統(tǒng)與傳動(dòng)方式解析
電機(jī)驅(qū)動(dòng)方案
交流電機(jī) + 變頻器:適用于高頻次打包(>30 次 / 分鐘),如物流分揀線,電機(jī)功率 0.75-1.5kW,調(diào)速范圍 0-1500r/min;
伺服電機(jī):高精度送帶場(chǎng)景(如精密儀器打包),定位誤差<1mm,響應(yīng)時(shí)間<20ms,但成本比普通電機(jī)高 30%-50%。
氣動(dòng)系統(tǒng)配置
氣源壓力:0.6-0.8MPa,耗氣量約 0.05-0.1m3/ 次,需配置 0.3m3 以上儲(chǔ)氣罐;
關(guān)鍵元件:電磁閥(通徑 10-15mm)響應(yīng)時(shí)間<50ms,氣缸缸徑 50-80mm,行程 80-120mm。