包装机卷筒包装材料商标图案定位控制

现代商品的包装，不仅是为了保护商品，而且也是为了商品的美观促销，因此绝大多数商品包装袋( 盒)上都印有精美的彩色商标图案。在自动包装作业中，保持商品的商标图案位置正确，这是对包装质量的基本要求。目前采用卷筒包装材料(塑料薄膜、纸、复合材料等，以下以纸为例)进行软包装的商品种类很多。在软包装机上，包装材料由牵引机构( 送纸机构)自卷筒中引出，经成形器制成筒状，由纵封器纵封热合，充填内装物，再经横封热合、切刀切断后排出成品，其工艺过程如图所示。

在包装作业过程中，卷筒半径逐渐减小，包装纸所受张力发生变化，送纸辊与包装纸之间的摩擦因数受环境温湿度的影响而发生波动，加上商标印刷误差，以及送纸、纵封、横封、切断各部分速度的差异等因素，使得刀辊的实际切线偏离规定部位。即使这种位置误差很小，例如在某—包装袋上只偏差0.1mm，但包装机速度很快，有的高达200包/min， 如不加以控制调节，机器运行1垃i六 后，误差积累可达20mm，切线严重偏离规定部位，降低了包装质量，甚至造成废品。如图所示，图(a)为合格品; 图 (b) 为送纸速度偏低，商标后移; 图 (c) 为送纸速度偏高， 商标前移。 为了保证包装袋的正确封切， 必须在卷筒纸供送系统中， 引人商标图案自动位置检测与控制系统。目前应用广泛的是光电自动定位系统。

光电自动定位系统用光电头跟踪检测包装纸上的定位色标，通过比较送纸速度与横封切断速度的误差，输出相应的控制信号，推动执行机构实现自动定位或进行误差补偿。为了检测可靠，要求定位色标与包装纸的底色有明显的色差， 反差越大，检测越灵敏。色标颜色要鲜明，印刷油墨要均匀，要占有—定的面积，一般色标呈矩形，宽4-6mm，长8-15mm。

根据包装机选择的包装材料的不同，光电检测器分为透射式和反射式两种。透射式用于透明材料的检测，包装材料在发射头与接收头之间通过。采用这种方式，即使包装材料在进给过程中有些跳动， 也不会影响检测灵敏度， 且不易受环境灯光的干扰。反射式用于不透明的包装材料，在这种场合下，要求会聚光束在包装材料或反射板上形成焦点，所以不允许包装材料在通过检测部位时有较大的跳动。

下图为一种反射式光电检测器结构示意图。灯泡发出的光经透镜5 聚光射向筛状反射板2，此板将约二分之—的光反射，经透镜3射至包装薄膜( 紧贴反射屏)，包装薄膜的反射光穿过筛状反射板，会聚在光电池7 上。光电池把不同颜色的反射光信号转换成对应强度的薄膜电信号，供系统捕捉定位色标。在这种光电检测器上，装有测光灵敏度调节旋钮，根据包装薄膜底色与色标的颜色差别，选择不同的灵敏度，可分别检测黑色、深红色、浅粉色直至白色。此外还装有亮通与暗通微形转换开关，装有发光二极管指示灯，当检测信号起作用时，指示灯亮，便于查找故障。

光电自动定位系统，按工作方式可分为间歇式和连续式两大类，分别用于间歇和连续供给包装材料、制袋、封切的包装机中。按照定位和误差补偿原理的不同，间歇式定位系统又可分为正负补偿式、色标直接定位式和进退式; 连续式又可分为进退式、制动式、加速式和双传动同步式。

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