0引言

软袋包装广泛应用于食品、化工、调味料、饲料添加剂、医药等，其包装形式深受用户喜爱。软袋包装是指采用柔性包装材料制戍的包装袋，并充填流动性或半流动性物料的包装形式。目前，在食品、医药等生产过程中，针对软袋物料的识别、包装、贴标等单一工位自动化水平较高，但整体自动化水平较低。因此，为便于对物料的实时跟踪和监控，防止物料信息混乱和错误贴标，减少生产过程中人为污染源的加入，设计一个全自动的软袋物料上、下料、在线识别打印、贴标及包装系统对于提高生产企业自动化水平，保证产品质量具有重大现实意义。基于此，本文设计一种全自动软袋物料再包装生产线，能够实现将软袋物料自动上料并在识别物料具体信息，然后将软袋物料信息实时打印并自动贴于物料上，再将贴标后的物料进行自动包装为枕形袋，最后根据物料信息由自动下料系统将物料按类按序自动下料。

1系统总体设计

根据系统功能要求，对实际生产过程进行分析最终确定系统流程。系统由上料部分、信息识别部分、打印贴标部分、包装部分及下料部分组成。上料部分：由抓取和整形两部分组成，抓取部分将位于料筐中的软袋物料按序逐袋抓取放置于传送带上指定位置。由于软袋易变形，且抓取后放于传送带上位置不固定，因此，设置整形部分，将物料进行上下、左右及前后整形，保证包装物料位于上料工位初始位置处。信息识别部分：分为两次识别，一次识别在线识别物料初始信息，通过读取物料原始标签码实现；二次识别为识别物料在线实时贴标信息，通过读取新贴标签信息来实现，保证贴标正确。打印贴标部分：分为打印和贴标两部分，打印部分根据读取到的物料原始标签信息，通过数据库查询获得物料的具体信息，生成按要求制定的标签并由工业打印机在线实时打印出来并由吸标手吸住标签。待物料经传送带运行至贴标手下方时，贴标手动作将新打印的实时标签贴于物料表面。包装部分：将贴标后的物料包装成枕形袋，由制袋、纵封、横封和切断及输送部分组成，制袋部分完成制袋功能，将包装膜由制袋器整形为袋状，再由纵封部分将物料裹入包装膜中，经横封和切断形成枕形袋，再由输送装置将包装好的物料输出至预定位置。

2系统关键单元设计

2．1自动上料、下料单元设计

考虑到软袋物料具有流动性、易变形的特，抓取操作存在一定技术困难口，同时传送带输送的随机物料需按类按序码放，并且在抓取后的运动过程中要求精确定位和运动速度快，经过试验和分析，采用直角坐标机器人与专用气动刚性机械手组合来实现自动化上下料。

2．2信息识别单元设计

信息识别包括条码信息的自动获取和远距离

存储，是实现生产线全自动化的纽带。生产中主

要存在以下难点：

1)初始条码因人工贴标存在粘贴倾斜的现象且软袋放置于传送带上时姿态不确定；

2)自动化要求较高的生产率，需要有较高的扫描频率；

3)获取的条码信息须及时反馈至上位机数据库存储，以便生成新的文字标签。基于此，在上料机构设计整形装置，对抓取的软袋物料进行左右、前后和上下整形，并选用德国SICK公司的CLV410固定型条码扫描器，该设备扫描分辨率和频率达到为0．1mm和800Hz，并且传输速率高，400m距离时传输速度可达15Mbit／Spl。实际试验证明，所选用的条码阅读器和所设计的整形装置可以满足需要，正确读取率不低于99％．

3控制系统设计

3．1硬件结构设计

控制系统硬件结构，PC机与运动控制卡构成主从式控制结构进行数据的处理和信号的监控等。工控机负责人机交互界面的管理和控制系统的实时监控工作，通过控制程序向多轴运动控制卡发出脉冲指令；运动控制卡接受指令完成所有运动控制的细节，包括脉冲和方向的输出、加减速的处理、原点和限位信号的检测、路径规划、逻辑控制等盯。运动控制卡通过脉冲输出、编码器输入接口向上、下料直角坐标机器人各轴伺服驱动器和传送带伺服驱动器发出脉冲指令并接受编码器反馈信号控制各伺服电机的转速和方向，完成精确的点位控制；原点和限位传感器负责位置的检测并反馈至控制卡形成闭环控制；上、下料传感器负责待上、待下物料的检测，通过开关量输入和输出接口发出电平信号控制电磁阀的通断，完成各气动元件的动作；打印贴标机和自动包装机的运动控制有独立的PLC控制器控制，打印贴标机和上位机之间只进行物料信息的交换。

5结论

本文通过对软袋物料全自动包装系统的研究，获得如下结论：

1)运用直角坐标机器人和专用的气动机械夹手可以实现上、下料的准确抓取和码放；

2)采用ZebmSll业打印机，利用负压吸附原理，采用压敏胶气动贴标手可解决现场实时打印贴标问题；

3)基于运动控制卡和上位机的方法，用Delphi7面向对象高级编程语言，运用多线程技术进行系统软件开发可以实现系统的控制要求，实际运行稳定。

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