轻碱生产过程中，人工包装机需要两个人配合包装，而全自动包装机采用 ＰＬＣ 控制，由自动定量包装机、供 袋 机、上 袋 机、真 空 泵、伺 服 包 机构、立袋输送机、倒袋输送机、捡重输送 机 和 剔 除输送机组成，包装秤和检斤秤带有通信数据接口，可以将称重总量、称重袋数和合格袋数传至 ＤＣＳ和生产网，由于没有人员参与，减少了 干 扰 因 素，在包装速度、精度、质量和外观方面明显优于人工包装机。

１ 工艺控制过程简介

物料经插板阀进料后，通过软连接到达给料斗，通过给料斗搅拌使物料均匀通过，以减少给料过程的冲击，将物料送达定量称量斗，由电子定量秤称量，为了使秤量快而准确，给料分 为 快 给 料、中给料和慢给料，称重电脑设定包装定量值、中给料控制值、慢给料控制值和超差报警值，当快给料达到中给料和慢给料值时，称重电脑发出相应 的控制信号，下料执行器关闭一部分料门，达到中给料和慢给料目的，当称量达到定量值时，称重电脑发出信号，下料执行器关闭下料口，并输出称量完成信号。供袋机上放置最 多１００条纯 碱 包 装 袋，由 供袋机送至取袋机吸杆下，一袋一袋吸起送至整 袋机上，由整袋机将包装袋整理到横平竖直并以 准确的位置输送至自动套袋装置下端，自动套袋 装置将袋口吸起撑开准确套在夹袋机构上，套袋 机构感应到包装袋套好后，气缸和电磁夹同时动作，将包装袋牢牢夹在上面，并将袋口撑展，此时发出套袋完成信号。控制系统接到称量完成信号和套袋完成信号后，首先打开定量称量斗放料门，将称量好的物料快速装入包装袋，同时包袋缝包机的拍打机 构 动作，将包装袋内物料振实，之后定量秤量斗放料门

关闭同时撑袋机构收回，电磁夹打开，将装好物料的包装袋落下，同时抱袋缝包机抱斗（由伺服电机进行驱动，快速且平稳）将包装满袋抱住并送往折边机处，由折边机和下部输送机输送前行，通过折边机和缝包完成整个工艺过程，由输送机送 至 重量检测装置进行检测，重量合格的碱袋送至 码 垛机进行码垛。
２ 全自动包装机

某纯碱分公司的全自动包装机安装在轻灰包装楼的 三 楼，环 境 温 度 ５～４０℃，提 供 ２２０Ｖ（ＡＣ）／３８０Ｖ、５０Ｈｚ、三相五线制动力电源，气源压力０．４～０．６ＭＰａ，现 场 需 配 备 一 台 大 于 １ｍ３ 的 储 气 罐。物料堆积密度０．５～０．７ｔ／ｍ３，物料粒度０．００６～０．１５０ｍｍ，具有碱性和腐蚀性。全自动包装机 主要由料仓、振动源及缝包机等组成。
全自动包装机的性能参数［１］如下：

电源 三相五线制３８０Ｖ±５％

总功率 １０ｋＷ

气源压力 ０．４～０．６ＭＰａ

气源消耗 １２０Ｎｍ３／ｈ

露点温度 －４０℃

湿度 不大于８５％

称重精度 ４０．０±０．１ｋｇ

每分钟包装 ８～１０包

电气防护等级 ＩＰ５４

绝缘等级 Ｆ级

现场传感器和操作箱防护等级 ＩＰ６５所有 与 物 料 接 触 部 位 的 材 料 不 锈 钢ＳＵＳ３０４其余部位的材料 碳钢

３ 主要设备技术指标

自动定量包装机的性能参数如下：

电机功率 粗给料电机１．５０ｋＷ

细给料电机 ０．７５ｋＷ

称重能力 轻质纯碱每分钟８～１０包

称重重量 纯碱每包４０．０ｋｇ

称重误差 ４０．０±０．１ｋｇ

给料机构采用插板式多位 给 料，使 给 料 控 制平稳、迅速、精度高；当达到设定值时，快速截断物料；落料闸门与落料筒之间的间隙合理，闭合时无物料溢出，同时保证落料闸门开启和关闭灵活。称重箱采用框架式结构，稳定且密封性好。３只称重压力传感器固定在称重箱框架上，具 有 独立的罩体，防尘、防碰。称重料斗与３个称重压力传感器相连。这种结构使称重料斗处于非常稳定的状态，又不 会 在垂直方向上产生任何分力，在机械上保证了 电 子称重精度。称重料斗的底开门由单只立式气缸控制，放料速度快，避免了卧式气缸容易泄漏的缺点。称重箱体内所有螺栓和螺母均采用钢丝和开口销防松措施，以防脱落。布线采用 封 闭 的 不 锈钢管，整齐美观。料仓用于存储一定数量 的 物 料，便 于 连 续 包装，如生产过程为皮带输送机输送物料或垂 直 提升机 输 送 物 料，随 机 配 置 料 仓，料 仓 可 存 储 ２ｍ３左右的物料，如生产过程有料仓可直接连接到搅拌给料斗，则不需要另外配置料仓。振动源安装在料仓上，当物料流动不畅时，启动振动源，料仓振动促使物料向下流动。物料给料斗用于搅拌物料，使物料下料均匀，减少下料过程的冲击，物料给料斗下有一电 动 执行器，由下料执行器带动，与称量机构配合用于打开料门快下料、慢下料，关闭料门，实现精确称量。夹袋 器 上 固 定 有 称 重 传 感 器、电 磁 夹、除 尘口、磁感应开关和拨杆。主要功能是夹物料袋，物料包装过程中的定量称量，磁感应开关安装 在 夹袋斗上便于操作，提高包装速度。机架用于支撑物料给料 斗 和 夹 袋 器，机 架 有一定刚度、重量和稳定性，可有效防止设备运行中的振动影响称量精度。

供袋机有预置工位和取袋 工 位，可 在 预 置 工位放置约５０条包装袋，待取袋工位的包装袋用完时，预置工位的包装袋自动转移至取袋工位，保证了包装机的连续工作，给操作工留出添加包装 袋的时间。供袋机的供袋能力 为 每 小 时８００袋，能够满足生产需要。

上袋机通过负压吸袋进行 垂 直、水 平 和 弧 形移动，将包装袋自动套在包装机下料口，结构简单且套袋 成 功 率 高。上袋机的供袋能力为每小时８００袋，能够满足生产需要。折边机构将料袋口折边并 送 入 缝 口 机，缝 纫时通过光电传感器进行检测，可在任意位置启动或停止，设有自动断线检测功能，能够满足实际生产需要。

具体参数如下：

最大缝纫速度 ０．４７２５ｍ／ｓ

最大缝纫进给量 １０．５ｍｍ

缝合率 大于９９．５％

电机功率 ０．２５ｋＷ

缝口高度 ８００～１４００ｍｍ

输送速度 ０．１９ｍ／ｓ

包装 机 配 备 直 径 １３０ｍｍ 的 软 管 和 直 径８０ｍｍ 的软管接 口，通 过 软 管 连 接 包 装 机 的 除 尘口和除尘机管道，消除在包装过程中产生的碱尘。

４ 控制系统

称重控制器是定量称重控制系统的核心，它与传感器、ＰＬＣ相配合，完成物料的自动称重，根据预先设定的控制器参数，通过称重传感器 测 得称重信号，电子秤判断称重是否合格并发出 信 号到 ＰＬＣ，ＰＬＣ自动循环扫描各输入点的当前状态，并根 据 程 序 确 定 的 逻 辑 关 系 刷 新 输 出 点的状态，通过交流接触器和电磁阀控制电机 和 气缸的动作，从而完成整个称重卸料和包装工 艺 流程的自动控制。

５ 实际生产

随机采集２０１７年４月某 一 周 时 间 内 各 班 全自动包装机和人工包装机的生产情况进行对比分析（表１）。全自动包装机能够满足生产需要并且优于 人 工 包 装 机，全自动包装机平均班产１００．６６ｔ，０＃ 、２＃ 和６＃ 包装机为人工包装机：０＃ 包装机 平 均 班 产 ２５．０８ｔ，２＃ 包 装 机 平 均 班 产 ４５．２０ｔ，６＃ 包装机平均班产８４．００ｔ。

６ 常见故障处理

６．１ 显示仪显示异常

显示仪显示异常，判断称重传感器是否损坏。在传感器匹配盒内，测量传感器 ＥＸ＋、ＥＸ－端激励电压是否为５～１２Ｖ，若正常，再在定量秤空载情况下分别测传感器 ＥＸ＋、ＥＸ－端输 入 阻 值 和传感器ＳＧ＋、ＳＧ－端的输出阻值，阻值应分别为３５０．０±３．５Ω 和３５１±２Ω，若不相符，则相应的称重传感器可能损坏了，需要更换。

６．２ 称重单元不准

称重单元不准的原因分析如下：

ａ．卸料门接近开关 无 信 号。可 能 是 卸 料 门接近开关位置移动或损坏，如果这个原因，调整接在收回位，检查气缸是否卡住，如果是，排 除 气 缸卡住故障；检查电磁阀是否故障，如果 是，维 修 或更换即可。

ｂ．零点偏移过大。检查称量斗中是否有余料，如果有则清除余料；然后检查称重传感器与秤体连接螺丝是否松动，如果是则拧紧螺丝即可；称重装置重心是否偏移，如果是则调整机械结构 即可，还有可能是称重传感器故障或称量斗部件 有异常擦靠，更换或解除擦靠即可。

ｃ．称重控制 器 参 数 不 合 理 或 损 坏。如 果 参数设置不合理，重新设置参数；如果称重控制器损坏则更换称重控制器。

７ 结束语

全自动包装机在包装生 产 过 程 中，不 需 要 人工参与，能够节省人力成本，并且推进了生产自动化水平的提高。通过实际生产数据 的 对 比，证 实了全自动包装机在包装速度、包装质量、包装精度和环保要求方面均优于人工包装，同时提升 了 经济效益。

 

 

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