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)和沒有光標(biāo)，沒有光標(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、帶托盤包裝、無托盤集合包裝等。

　　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)。#p#分頁(yè)標(biāo)題#e#

　　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，需要接受脈沖來控制伺服電機(jī)。用戶可通過觸摸屏對(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)，通過夾運(yùn)一起向前經(jīng)過橫封橫切部位，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、過載能力強(qiáng)、運(yùn)行平穩(wěn)、振動(dòng)噪音小等特點(diǎn)，以此來滿足枕式包裝機(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)非常薄弱。

　　2011年伺服產(chǎn)品在包裝機(jī)械行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模達(dá)7.2億左右。