包裝機卷筒包裝材料商標圖案定位控制
現代商品的包裝,不僅是為了保護商品,而且也是為了商品的美觀促銷,因此絕大多數商品包裝袋( 盒)上都印有精美的彩色商標圖案。在自動包裝作業中,保持商品的商標圖案位置正確,這是對包裝質量的基本要求。目前采用卷筒包裝材料(塑料薄膜、紙、復合材料等,以下以紙為例)進行軟包裝的商品種類很多。在軟包裝機上,包裝材料由牽引機構( 送紙機構)自卷筒中引出,經成形器制成筒狀,由縱封器縱封熱合,充填內裝物,再經橫封熱合、切刀切斷后排出成品,其工藝過程如圖所示。
在包裝作業過程中,卷筒半徑逐漸減小,包裝紙所受張力發生變化,送紙輥與包裝紙之間的摩擦因數受環境溫濕度的影響而發生波動,加上商標印刷誤差,以及送紙、縱封、橫封、切斷各部分速度的差異等因素,使得刀輥的實際切線偏離規定部位。即使這種位置誤差很小,例如在某—包裝袋上只偏差0.1mm,但包裝機速度很快,有的高達200包/min, 如不加以控制調節,機器運行1垃i六 后,誤差積累可達20mm,切線嚴重偏離規定部位,降低了包裝質量,甚至造成廢品。如圖所示,圖(a)為合格品; 圖 (b) 為送紙速度偏低,商標后移; 圖 (c) 為送紙速度偏高, 商標前移。 為了保證包裝袋的正確封切, 必須在卷筒紙供送系統中, 引人商標圖案自動位置檢測與控制系統。目前應用廣泛的是光電自動定位系統。
光電自動定位系統用光電頭跟蹤檢測包裝紙上的定位色標,通過比較送紙速度與橫封切斷速度的誤差,輸出相應的控制信號,推動執行機構實現自動定位或進行誤差補償。為了檢測可靠,要求定位色標與包裝紙的底色有明顯的色差, 反差越大,檢測越靈敏。色標顏色要鮮明,印刷油墨要均勻,要占有—定的面積,一般色標呈矩形,寬4-6mm,長8-15mm。
根據包裝機選擇的包裝材料的不同,光電檢測器分為透射式和反射式兩種。透射式用于透明材料的檢測,包裝材料在發射頭與接收頭之間通過。采用這種方式,即使包裝材料在進給過程中有些跳動, 也不會影響檢測靈敏度, 且不易受環境燈光的干擾。反射式用于不透明的包裝材料,在這種場合下,要求會聚光束在包裝材料或反射板上形成焦點,所以不允許包裝材料在通過檢測部位時有較大的跳動。
下圖為一種反射式光電檢測器結構示意圖。燈泡發出的光經透鏡5 聚光射向篩狀反射板2,此板將約二分之—的光反射,經透鏡3射至包裝薄膜( 緊貼反射屏),包裝薄膜的反射光穿過篩狀反射板,會聚在光電池7 上。光電池把不同顏色的反射光信號轉換成對應強度的薄膜電信號,供系統捕捉定位色標。在這種光電檢測器上,裝有測光靈敏度調節旋鈕,根據包裝薄膜底色與色標的顏色差別,選擇不同的靈敏度,可分別檢測黑色、深紅色、淺粉色直至白色。此外還裝有亮通與暗通微形轉換開關,裝有發光二極管指示燈,當檢測信號起作用時,指示燈亮,便于查找故障。
光電自動定位系統,按工作方式可分為間歇式和連續式兩大類,分別用于間歇和連續供給包裝材料、制袋、封切的包裝機中。按照定位和誤差補償原理的不同,間歇式定位系統又可分為正負補償式、色標直接定位式和進退式; 連續式又可分為進退式、制動式、加速式和雙傳動同步式。
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