A Deviation Auto——Rectifying System of Packaging M achine
Based on 89C5 Singlechip
JIANG Huan-xin
(Southern Yangtze University，Wuxi 2 14036，China)

Abstract：A Deviation Auto—Rectifying System based on 89C5 1 singlechip had been developped to solve the reetifing problems of pillow packaging machine．The working principle of pillow type packaging ma—chine was analyzed and system design was introduced．Step motor was used in the system to drive traverse seal mechanism directly，and exact positioning of the pillow type packaging machine was realized in high spe ed process of production．
Key words：89C51 singlechip；Step motor；Pillow type packaging machine；Rectify a deviation

枕式包装机是裹包机械中应用最广泛、自动化程度最高、系列品种最齐全的一类包装机械，它能自动完成制袋、封口、切断、成品输出等功能，要求定位准确，包装速度高，传统枕式包装机很难满足生产要求。基于89C5 1单片机控制的包装机自动纠偏系统，改变了传统控制的不足，它采用了单片机控制技术和步进技术，减少了机械传动环节，使枕式包装机的自动控制更具柔性和灵活性。

1 系统工作原理

包装过程如下：包装材料从卷筒引出，经光电传感器测色标，再经成形器、输送辊和纵封辊制成筒袋，包装物品充填到筒袋中，经回转辊封头横封和切断排出成品。主电机M1为普通三相异步电机，经无级变速器传入输送辊，经中间机构传入纵封装置。枕式包装机的横封体现包装产品风格的最关键部件，其运动也比较复杂，既要满足袋长的要求，又要满足包装工艺的要求，即封切点上横、纵封的线速度保持一致，并要求切点的位置与色标位置对正，而随着包装速度的提高。在高速运动中其精确度往往难以保证，一旦把单片机控制技术和步进电机技术运用于此，在灵活性和精确度上就会大大提高。由此可见，纵封机构和横封机构是由不同的动力源来传动，纵封机构由主电机经主轴来传动，其速度由无级变速器调节，而横封机构则通过步进电机来传动。当包装速度确定后，纵封速度保持不变，根据袋长(色标间距)，由单片机确定横封的速度，即由单片机发出脉冲信号来控制步进电机的转速实现。另外，封切点的位置由与封切刀同步的双凸轮控制的二个接近传感器的信号确定，当光电传感器捕捉到色标信号时，检测并比较封切点位置信号，确定封切点位置是正常、滞后还是超前，从而修正步进电转速，使纵封辊的线速度与横封辊的缝合速度以及切刀的切割速度保持同步，由于产生这种偏差是累积性的，所以必须每封切一次就对其修正一次，保证封切点和色标对正。

2 系统硬件电路设计

图3步进电机的三种脉冲频率
Fig．3Three kinds of pulse~equency of step mot

3 系统软件设计
图4为系统纠偏程序框图。根据横封头的行程，计算出步进电机运行所需的脉冲个数，单片机每发一个脉冲，电机就走一步，即最小转0．9。机在运行过程中所受的最大力矩和转动部件的转动惯量，再根据包装产品的生产率(即纵封速度)及步进电机的矩频特性，设计出步进电机的最佳升降速曲线，达到最优控制。在纠偏过程中，若发现多次同向偏差，则需逐次提高或降低电机速率，以便尽快纠正偏差。

图4 纠编程度框图
Fig．4 Programme diagram of deviation rectifying

4 结语
本系统可用于包装速度要求较高的包装设备的自动纠偏控制，由于选用混合式步进电机，即使在阻力矩较大时，仍有较好的矩频特性，另外，选用了先进的步进电机驱动模块，电机运行平稳、可靠。

参考文献
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