《電氣工程論文：基于PLC的自動封箱機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《電氣工程論文：基于PLC的自動封箱機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)（4頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、電氣工程論文：基于PLC的自動封箱機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要隨著包裝機(jī)械相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，自動包裝機(jī)也得到了迅速的發(fā)展。光，電，氣，磁等，需要用于產(chǎn)品密封過程。機(jī)械化和自動化是非常重要的。使用機(jī)器后，不僅提高了生產(chǎn)效率，而且大大降低了生產(chǎn)和運(yùn)輸成本，這是大規(guī)模生產(chǎn)所必需的。中型全自動封箱機(jī)是一種封箱設(shè)備。根據(jù)市場上中型紙箱的包裝設(shè)計(jì)要求。它的使用可以減少紙箱的包裝工作時間，對促進(jìn)封箱行業(yè)的發(fā)展具有重要的意義和作用。結(jié)合國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)和市場需求開發(fā)的全自動紙箱包裝機(jī)適用于中型紙箱的密封。設(shè)備主要有機(jī)械結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)兩部分。紙箱封口機(jī)正?？煽窟\(yùn)行的關(guān)鍵是各部件的正確合理協(xié)調(diào)。本文對每一部分作了簡要介紹。關(guān)鍵詞：

2、PLC；自動封箱機(jī)；工藝流程前言改革開放40年來，人民精神世界不斷豐富，對物質(zhì)生活的要求越來越高，促進(jìn)了商品市場的蓬勃發(fā)展。在生產(chǎn)和銷售過程中，包裝是必不可少的一步。因此，為了應(yīng)對貨幣和商業(yè)化社會這一時代的效率，對商品的包裝技術(shù)提出了越來越高的要求。在商品包裝領(lǐng)域，紙箱包裝和封口占絕大多數(shù)，因此自動封口機(jī)應(yīng)運(yùn)而生。同時，由于工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的不斷改進(jìn)和自動化設(shè)備的快速發(fā)展，特別是隨著自動化控制技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的大規(guī)模應(yīng)用，生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量都有了很大的提高。如上所述，貨物的包裝和密封是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中必不可少的一步。然而，如果人工完成這一步，不僅會使工人感到無聊，而且不能保證包裝的效率和質(zhì)量，特別是

3、在人口和利潤正在消失的中國，這將大大降低勞動生產(chǎn)率，增加生產(chǎn)成本，這與現(xiàn)代化工的生產(chǎn)是不一致的。然而，如果將自動控制系統(tǒng)應(yīng)用于商品的包裝和密封，手工生產(chǎn)帶來的許多不利后果就可以很好地解決。自動封箱機(jī)就是為了解決這個問題。它主要使用膠帶密封紙箱。能完成大小寫的密封動作。它可以在單機(jī)上操作，也可以與工業(yè)生產(chǎn)線一起使用，主要用于小商品包裝領(lǐng)域。目前，包裝封口機(jī)的競爭日益激烈，這使得封口機(jī)發(fā)展迅速。同時，封口機(jī)的應(yīng)用越來越廣泛，推動封口機(jī)向多功能，高效，高精度動作，智能控制方向發(fā)展。此外，如果人工智能可以作為未來密封機(jī)的控制系統(tǒng)，生產(chǎn)效率將得到提高。第一章 自動封箱機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)自動封箱機(jī)有拆箱和封箱兩

4、個方面。其主要組成部分如下。1.1自動封箱機(jī)的開箱機(jī)構(gòu)及其作用開箱過程主要由PLC控制系統(tǒng)，氣壓控制系統(tǒng)，開箱驅(qū)動電機(jī)，機(jī)械結(jié)構(gòu)等部分組成。其中，機(jī)械結(jié)構(gòu)主要包括真空吸杯，主支架，主驅(qū)動輪部分，箱體支撐機(jī)構(gòu)，軸連接架，箱體開軸，箱體底部箱體側(cè)折機(jī)構(gòu)，推箱輸出機(jī)械桿，箱體導(dǎo)軌，壓緊桿及底部密封橡膠系統(tǒng)。拆包機(jī)構(gòu)使真空吸杯功能在拆包驅(qū)動電機(jī)的驅(qū)動下，將折疊后的紙張拉伸成紙箱的形狀，折疊機(jī)構(gòu)和位于紙箱底部的成型機(jī)構(gòu)。紙箱沿紙箱底部折疊后，用壓實(shí)錘和底部密封系統(tǒng)對紙箱底部進(jìn)行密封，在各部分合理配合下快速完成紙箱的吸，拉伸，成型和機(jī)械折疊。膠帶回封處理。紙箱包裝機(jī)屬于下沉紙箱包裝機(jī)。為實(shí)現(xiàn)全自動包裝過程

5、，主要由以下幾部分組成：紙板供應(yīng)和輸送部分主要包括紙板存放區(qū)，紙板吸料機(jī)構(gòu)和紙板輸送機(jī)構(gòu)；（2)待包裝產(chǎn)品主要包括待包裝產(chǎn)品的傳送帶和分組機(jī)構(gòu)；(3）紙箱的包裝形成部分主要包括被包裝產(chǎn)品的包裝機(jī)構(gòu)和產(chǎn)品紙箱的下沉形成機(jī)構(gòu)。（4）噴膠密封盒的塑料部分主要包括主輸送鏈機(jī)構(gòu)、前噴膠、左右噴膠、壓膠裝置和吸膠裝置。1.2紙箱壓緊膠帶封口裝置封口機(jī)主要由電源開關(guān)，急停開關(guān)，主機(jī)架，工作臺調(diào)節(jié)架，輸送驅(qū)動輪，導(dǎo)桿，導(dǎo)桿鎖緊手輪，上下移動芯，導(dǎo)輪和鎖緊手輪組成，導(dǎo)壓板，升降手柄，輔助工作臺，主輸送鏈機(jī)構(gòu)，密封帶，頂部密封膠輪機(jī)構(gòu)，左右側(cè)噴膠機(jī)構(gòu)和壓桿壓緊裝置。門和輸出裝置的機(jī)械結(jié)構(gòu)如圖所示。圖1自動封箱機(jī)結(jié)

6、構(gòu)圖產(chǎn)品包裝后運(yùn)輸至自動封箱機(jī)，封箱機(jī)機(jī)械機(jī)構(gòu)開始工作。紙箱兩側(cè)采用箱體夾緊結(jié)構(gòu)夾緊，向前運(yùn)輸。當(dāng)傳感器檢測到紙箱進(jìn)入封箱機(jī)時，檢測信號通知折疊機(jī)構(gòu)開始工作，折疊框架沿原標(biāo)記彎曲紙箱頂部的短紙箱蓋。紙箱繼續(xù)前進(jìn)，導(dǎo)桿按下左右長箱蓋，向中間彎曲。同時會有信號通知橡膠密封圈開始工作。此時，將紙箱的左右長箱蓋用壓箱機(jī)構(gòu)的長桿壓緊，然后將紙箱和紙箱蓋粘在一起，切割膠帶的切齒刀開始工作，然后切割膠帶完成箱體的密封功能，這也完成了紙箱頂部的自動密封。第二章 自動封箱機(jī)的工藝流程本機(jī)的主要特點(diǎn)是根據(jù)包裝結(jié)構(gòu)的要求，將縮進(jìn)的紙板自動折疊成紙箱，以便同時裝載貨物。機(jī)器的工作原理是將裝滿的容器通過傳送帶輸送到分組

7、輸送機(jī)進(jìn)行包裝和分組，然后進(jìn)入包裝機(jī)構(gòu)。同時，一個紙板從紙板儲存區(qū)吸下來，用紙板抽吸機(jī)構(gòu)放入紙張中。在這個過程中，紙板首先根據(jù)折痕形成。通過主輸送鏈機(jī)構(gòu)間歇輸送過程，完成噴膠，壓合，成型輸出包裝機(jī)，完成整個包裝過程。真空吸盤裝置將折疊好的紙板從紙倉中拉出，根據(jù)紙板的折痕將紙板拉成紙箱形狀，通過紙板底部的密封機(jī)構(gòu)將紙板底部密封，然后將紙板運(yùn)輸?shù)桨b處進(jìn)行包裝，然后將紙板運(yùn)輸?shù)矫芊夂图訅貉b置進(jìn)行密封和加壓，并在頂部完成密封。在輸送裝置逐步推進(jìn)過程中，完成左右兩側(cè)的密封，最終形成含有產(chǎn)品的輸出紙箱。工藝流程圖如圖2所示。圖2自動封箱機(jī)加工流程圖第三章 自動封箱機(jī)的氣動系統(tǒng)氣動控制系統(tǒng)由真空吸盤裝置和

8、紙板推動裝置兩組組成，將帶有真空吸盤的機(jī)械框架推到折疊紙板上時，打開電磁閥，空氣壓縮機(jī)工作，氣體通過空氣處理器到達(dá)真空處理器，將吸盤除塵，然后用真空吸盤將折疊紙板吸出并從紙倉取出，拉伸到紙板折疊盒底部形成三維形狀，然后將紙板的機(jī)械氣缸推向功能，在紙架設(shè)備上將紙板輸送到前端，然后用紙板推機(jī)把紙板箱推出來。將折疊好的紙箱頂部密封壓緊，將側(cè)蓋壓力系統(tǒng)中的控制部件組合在一起，形成紙箱密封部件的集合塊。封箱前，應(yīng)將紙箱頂部沿折痕折疊，用壓條壓緊，然后運(yùn)至紙箱的壓緊裝置（包括頂部折蓋和側(cè)面折蓋）。這些部件的機(jī)構(gòu)是可調(diào)的。因此，在氣缸運(yùn)行不變的情況下，通過改變折疊機(jī)和壓桿的位置和尺寸，可以滿足改變紙箱尺寸的

9、要求。第四章 自動封箱機(jī)的控制系統(tǒng)根據(jù)自動封箱機(jī)的加工流程，封箱機(jī)控制系統(tǒng)的主要任務(wù)是平衡各部分的工作動作。要控制的主要動作是紙板的供應(yīng)和運(yùn)輸，紙板的拉伸和成型以及橡膠輪的密封。為了滿足這些操作的要求，設(shè)備的控制系統(tǒng)包括各種啟停按鈕、電磁閥、交流伺服電機(jī)和PLC控制系統(tǒng)。4.1PLC的選用根據(jù)現(xiàn)實(shí)生活中可靠性和經(jīng)濟(jì)性的要求，基于和利時樂模型的PLC完全可以滿足紙箱包裝機(jī)的控制要求。4.2I/O地址的分配根據(jù)和利時樂模型PLC的輸入輸出及本項(xiàng)目的控制要求，中型紙箱封口機(jī)I/O地址分布見表1。4.3子模塊軟件設(shè)計(jì)進(jìn)紙模塊進(jìn)入工作模式時，驅(qū)動輪滾筒伺服電機(jī)通電，拉動外環(huán)皮帶，將紙箱送入設(shè)備；當(dāng)紙箱到

10、達(dá)升降平臺時，觸發(fā)接近開關(guān)，進(jìn)紙模塊進(jìn)入工作模式。由于上料機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)將物料輸送到不同工位，上料機(jī)構(gòu)的電動推桿在設(shè)定的時間節(jié)點(diǎn)依次通電，使升降平臺達(dá)到不同高度的工位，從而上料子程序貫穿整個過程工作周期。升降平臺升降，觸發(fā)箱體成型機(jī)構(gòu)上的行程開關(guān)后，箱體成型模塊進(jìn)入工作模式，完成紙箱的拆箱，裝夾工作。包裝模塊的過程如圖3所示。圖3成箱模塊控制流程葉片彎曲機(jī)構(gòu)進(jìn)入工作模式時，兩臺伺服電機(jī)依次上電帶動四個壓板依次下壓使紙箱的大，小葉片沿折痕彎曲，然后電機(jī)斷電，在彈簧恢復(fù)力作用下壓板復(fù)位。當(dāng)升降平臺到達(dá)封膠站時，封膠模塊開始工作，完成將膠帶粘在箱壁上，移動膠帶，切斷膠帶等過程。封膠模塊流程圖如圖4所示。圖

11、4膠帶密封模塊流程4.4上位機(jī)軟件開發(fā)TK6050IP觸摸屏用于系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置和故障監(jiān)測的主要功能如下：狀態(tài)顯示上位機(jī)的人機(jī)界面，可以顯示傳感器、電機(jī)等的當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)。實(shí)時，以及包裝產(chǎn)品的數(shù)量等工藝操作參數(shù)?？筛鶕?jù)不同型號紙箱的尺寸和包裝系列的參數(shù)設(shè)置，編輯不同的長，寬，高值，通過與PLC相互作用實(shí)現(xiàn)柔性包裝功能，控制電機(jī)的通電時間。數(shù)據(jù)查詢了解長期工作的歷史趨勢，在數(shù)據(jù)庫中存儲歷史數(shù)據(jù)，并能方便，準(zhǔn)確，快速地查詢相關(guān)數(shù)據(jù)。報(bào)警功能的生產(chǎn)數(shù)據(jù)實(shí)時反饋給上位機(jī)。當(dāng)某一參數(shù)數(shù)據(jù)超過設(shè)定范圍或設(shè)備發(fā)生故障時，上位機(jī)發(fā)出報(bào)警，設(shè)備進(jìn)入緊急停止?fàn)顟B(tài)。相關(guān)報(bào)警數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫，方便查詢。紙箱自動包裝機(jī)的人機(jī)界

12、面主要包括初始界面，主控界面，手動界面和報(bào)警界面。一些接口如圖5所示。其中，初始界面用于設(shè)置語言，軟件采用中文和英文兩種語言格式設(shè)計(jì)；主控屏幕主要用于設(shè)置包裝紙箱的長度，寬度和高尺寸參數(shù)以及包裝速度的初始分布。報(bào)警界面用于顯示故障檢測系統(tǒng)監(jiān)控的故障結(jié)果?？偨Y(jié)我國對紙箱包裝的需求很大，極大地促進(jìn)了我國同行業(yè)的發(fā)展。為了有更好的前景，許多生產(chǎn)企業(yè)開始改變落后的營銷觀念和生產(chǎn)理念，不斷創(chuàng)新。為了實(shí)現(xiàn)紙箱自動包裝的自動化和智能化，提出了一種基于PLC的紙箱自動包裝機(jī)控制系統(tǒng)。以FX2N-32MRPLC為控制系統(tǒng)核心，以維綸tk6050ip觸摸屏為上位機(jī)，完成控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)。在硬件載體的基礎(chǔ)上，用梯形

13、圖語言設(shè)計(jì)PLC軟件程序。給出了紙箱自動包裝機(jī)的主控程序流程，子模塊流程和人機(jī)界面，使紙箱自動包裝機(jī)達(dá)到預(yù)期的功能。樣機(jī)投入試運(yùn)行后，控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行可靠穩(wěn)定，提高了紙箱包裝的效率和質(zhì)量，具有廣闊的應(yīng)用前景。參考文獻(xiàn)1閔杰,王琪,顧佳奇,等.自動全方位紙箱折頁封箱機(jī)的設(shè)計(jì)J.輕工機(jī)械,2016(6).2鄧遠(yuǎn)文,丁頌,何珊珊,等.智能化商品包裝機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)J.南方農(nóng)機(jī),2018,049(001):35-37.3胡宇航.基于智慧物流的電動自適應(yīng)封箱機(jī)設(shè)計(jì)J.包裝工程,2019,40:15,2019,40(15):158-163.4張彩萍.PLC控制系統(tǒng)在新型紙箱包裝機(jī)中的應(yīng)用J.中國包裝工

14、業(yè),2013(16):128-128.5趙漢雨,姬少龍,劉存祥,等.新型紙箱包裝機(jī)PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)J.輕工機(jī)械,2011(03):62-65.6何權(quán),李誠.The application of standardization construction in case packersmanagement%標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)在裝封箱機(jī)組管理上的應(yīng)用J.企業(yè)技術(shù)開發(fā)(學(xué)術(shù)版),2012,031(001):20-22.7申?duì)D,何鵬飛,政書鈞,等.一種用于多規(guī)格快遞箱的全自動膠帶封箱機(jī)及工作方法:,2016.8崔秀芳,崔秀容,黃強(qiáng)強(qiáng),等.基于PLC的自動紙箱打包機(jī)的設(shè)計(jì)J.南方農(nóng)機(jī),2017,048(011):114-115.9胡宇航.基于智慧物流的電動自適應(yīng)封箱機(jī)設(shè)計(jì)J.包裝工程,2019(15).10李凌云.淺談無線電子封箱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和研發(fā)J.無線互聯(lián)科技,2012,000(008):68-68.