引言
套袋機也叫上袋機，是一種代替人工往物料灌裝機械上套裝各種包裝袋的機械。自動套袋機代替了手工套袋，為企業實現了包裝自動化，操作員隻要一次性將幾百個包裝袋，放在設備的取袋部，設備機械會自動的取袋、列印日期、開袋、給計量裝置信號計量並落料、封口、輸出。包裝全過程無需人工作業，有效的提高了生產效率，節約了人工費用及管理費用，大幅降低了成本。
套袋機的適用範圍極其廣泛。可用於紙塑複合、塑塑複合、鋁塑複合、PE複合等類型的預製好的包裝袋，也可以用於普通編織袋。此外，還可以一機多用，隻需根據不同的物料配套不同的下料計量裝置能實現顆粒、粉末、塊狀、液體、軟罐頭、玩具、五金件等產品的全自動包裝。目前，套袋機常常作為自動化配料包裝碼垛生產線的一部分隨整個生產線一起銷售。由於整個生產線價格高昂，通常從幾十萬到幾百萬人民幣，一般的小廠無力購買，不得不選擇人工套袋。然而在人工套袋中，除長期人工成本和管理成本不斷增加外，工人還必須承受大量粉塵汙染的侵害，於是研發低成本的無人化自動套袋機械勢在必行。
1.係統組成
自動套袋機由機架、單片機控製器（帶液晶屏）、空氣壓縮機、電機、真空泵、電磁閥、氣缸、傳感器等元器件組成。以單片機為控製核心的控製係統，控製各個氣動或電動執行機構的協調工作，完成一係列動作，使包裝袋套在灌裝機構上。其操作方便，並配有檢測裝置，可以檢測機器在沒有包裝物或包裝袋沒有打開的情況下使充填裝置不進行充填，熱封裝置不封口，從而避免浪費包材和原料。
2.套袋機自動套袋動作解析
套袋機分為吸袋、給袋、運袋、開袋、插入、撐袋、套袋、夾袋、抽離、複位、封口等步驟。其動作解析如下：
（1）吸袋
控製電磁閥a使吸袋氣缸下行，並使真空泵的電磁閥b打開將袋倉中的袋子吸住，之後使氣缸上行，上行過程中有個上下往複的抖動動作，避免粘連。
（2）給袋
控製電磁閥c，使給袋氣缸給袋，並使給袋撥片動作，完成給袋。
（3）運袋
電機轉動經皮帶傳動帶動輥子轉動，將袋子從袋倉滾動到開袋工位。
（4）開袋
控製電磁閥d，使開袋氣缸下行，同時控製電磁閥b使開袋工位的下方的氣管和上方的氣管打開抽真空，吸住袋子後，氣缸上行，使袋口打開。
（5）插入
控製電磁閥e，使短氣缸回縮，帶動撐袋機構插入袋口。
（6）撐袋
控製電磁閥f，使撐袋氣缸撐住袋口。
（7）套袋
控製電磁閥g，使長氣缸撐開，把袋子套入出料口。
（8）夾袋
控製電磁閥h，使氣缸動作，通過打開出料口把袋子夾在出料口上。
（9）抽離
控製電磁閥e，使短氣缸也撐開，將撐袋機構抽離出料口。
（10）複位
控製電磁閥g，使長氣缸回縮；同時控製電磁閥f，使撐袋氣缸鬆開撐袋，回歸原位。
（11）封口
待下料結束，控製電磁閥h，使出料口關閉；同時控製電磁閥i，使封口氣缸動作，排除袋子中的氣體，進行熱封或列印日期。封口動作也有減少灰塵汙染的作用。
其中，如表1所示，電磁閥e控製的短氣缸和電磁閥g控製的長氣缸串聯來控製套袋臂的工位，通過四種排列組合，得到四個工位，巧妙的滿速了實際需求，代替了價格較為高昂的伺服電機或者步進電機，並且有更好的長期穩定性，不易發生故障，效果良好。

3.控製係統原理
當用戶開啟係統總閘，整個係統上電，空氣壓縮機、真空泵、皮帶電機開始得電工作，此時單片機控製器也得電處於待命狀態。按下開始按鍵，單片機控製器即控製各個執行機構開始套袋動作。當袋子用完，或者出現套袋故障時，報警器會報警，提醒操作人員進行補袋或者進行故障處理。按停止按鈕，係統則會停止套袋動作。關閉係統總閘，則所有設備失電停止工作。
單片機控製器選用STC12C5A32S2單片機作為係統控製核心，並配以19264LCD液晶屏、薄膜按鍵、蜂鳴輸出，以及一係列PLC式的標準光耦隔離輸入和繼電器輸出。STC12C5A32S2的LQFP-48封裝機型含有44個IO口，有29K的掉電不丟失的EEPROM存儲空間和31K的flash程序存儲器，還具備8路10位AD，功能強大。
全自動套袋機的IO分配方麵，套袋機本身至少需要10個輸出口，4個輸入口。由此，單片機控製器的所有IO引腳中，有12個（2個備用）分配給可承載220AC1A的繼電器輸出端口，12個（8個備用）分配給光耦隔離輸入端口，5個分配給薄膜按鍵接口用於調整延時時間之類的參數設置，1個分配給蜂鳴器輸出。此外，LCD的數據輸入輸出需要8個引腳，LCD的其餘控製引腳，PSB、E1、E2、RST、RS、RW又需要6個引腳。至此，44個引腳分配完畢。
4.軟件設計
單片機上電後首先進行初始化CPU、LCD，讀取EEPROM中存儲的設置，顯示開機字幕，使蜂鳴器發音等初始化工作。然後，進入無限循環，包括傳感器掃描處理，按鍵掃描處理，係統參數保存處理，顯示信息，狀態輸出。其中狀態輸出是軟件的核心部分，包含一係列條件輸出。按照套袋機的工作步驟，根據時間和輸入條件，判斷出當前應該的狀態，使輸出端口輸出0或者1，進而控製電磁閥，進而控製氣缸等執行機構，完成套袋工作。
5.結束語
由於全部使用氣缸，而氣缸具有較大彈性的特點，避免了加工特別精密的零件；同時通過巧妙的設計，代替了伺服電機等成本較為高昂的元件，成本大幅度降低，達到了低成本的效果。這使得一些原本無力購買整條包裝碼垛生產線的小廠也有了使用條件，大大擴大了市場接受度，為中小企業提高自動化生產程度，提高生產率，降低生產成本，以及減少汙染、保護工人等起到了很大作用，取得了良好的市場效益和社會效益。

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