【摘 要】
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泡罩包装机是利用多种装置的功能实现协作完成产品封合的机器,由控制系统控制完成自动化作业。随着智能制造的发展,对泡罩包装机产业的要求也越来越高。本文在分析研究国内外大量药品包装机械研究和应用现状的基础上,提出了辊板式铝塑泡罩包装机PVC夹持步进装置改进与智能制造方案,重点对夹持步进装置传动机构与设备监视控制系统进行了研究,主要研究内容包括如下几个方面。首先,通过对包装机夹持步进机构研究,提出了伺服电
【基金项目】
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辽宁省科技厅2018年重点研发计划指导计划,智能泡罩包装生产线研制及ERP校企联合项目；
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泡罩包装机是利用多种装置的功能实现协作完成产品封合的机器,由控制系统控制完成自动化作业。随着智能制造的发展,对泡罩包装机产业的要求也越来越高。本文在分析研究国内外大量药品包装机械研究和应用现状的基础上,提出了辊板式铝塑泡罩包装机PVC夹持步进装置改进与智能制造方案,重点对夹持步进装置传动机构与设备监视控制系统进行了研究,主要研究内容包括如下几个方面。首先,通过对包装机夹持步进机构研究,提出了伺服电机驱动同步带传动的夹持步进方案,按照加工工艺要求对包装机夹持步进装置进行了结构设计。利用Solid Works对系统进行了建模,将系统分为两部分,分别进行研究得到系统动力学模型的传递函数;第一部分为电机及驱动器,采用MATLAB辨识方法得到其系统方程;第二部分为同步带传动部分,将其分成多个研究对象讨论,得到其数学模型;通过两部分建模最终得到整个系统的数学模型和传递函数。其次,根据模糊控制理论,在传统PID控制的基础上设计了SIMATIC S7-1200伺服电机模糊PID控制模块,将模糊PID先进控制方法加入到传统伺服电机控制,应用于S7-1200控制器,通过博图中用梯形图及STL语言编程,实现对交流伺服电机的往复运动控制。然后,基于工业控制系统集成自动化理念,提出了利用工业以太网技术的现场数据采集层、数据处理层、服务器层和企业应用层四层架构的泡罩包装机夹持步进系统信息化解决方案。利用TIA Portal的编程组态软件STEP 7围绕着标准化、模块化概念进行包装机夹持步进控制系统编程,与基于Win CC的数据采集与执行运行系统可视化功能设计与实现,利用SQL数据库可以通过网页访问和处理相关数据,实现数据在中间层和更高层次的管理网络应用层之间进行交换。最后,在企业帮助下完成了系统联机调试,验证了解决方案和软硬件控制系统的可行性。其中,包装机控制系统实现了基于现场总线控制与信息集成,完成了设备集成自动化控制,性能稳定、可靠;按照企业要求本系统实现网络化、智能化特点。综上所述,本文设计的泡罩包装机夹持步进系统有重要的研究意义,搭建的设备运行性能可靠,功能相对完善,在现阶段药品包装行业中大多采用单体设备人工操作的现状下,有较大的应用前景。
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