《全自動(dòng)包裝碼垛機(jī)設(shè)計(jì)》由會(huì)員分享，可在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)《全自動(dòng)包裝碼垛機(jī)設(shè)計(jì)（45頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、畢 業(yè) 論 文 正 文 第43頁(yè)摘 要傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)備與產(chǎn)品，多是以機(jī)械為主，是電氣、液壓或氣動(dòng)控制的機(jī)械設(shè)備。隨著工業(yè)水平的不斷發(fā)展，機(jī)械設(shè)備己逐步地由手動(dòng)操作改為自動(dòng)控制，設(shè)備本身也發(fā)展成為機(jī)電一體化的綜合體。可編程序控制器(PLC)是以微處理器為核心，綜合計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)和通信技術(shù)發(fā)展起來(lái)的一種新型工業(yè)自動(dòng)控制裝置。經(jīng)過(guò)30多年的發(fā)展，目前，可編程序控制器已成為工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中最重要、應(yīng)用最多的控制裝置，己躍居工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化四大支柱(可編程序控制器、數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造)的首位。其應(yīng)用的深度和廣度已成為衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)先進(jìn)與自動(dòng)化程度高低的標(biāo)志。包裝碼垛自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)適

2、用于石油化工、化肥、糧食、港口等行業(yè)，可對(duì)PP、PE粒子、PVC、化肥、糧食等粉狀、顆粒狀物料進(jìn)行全自動(dòng)包裝碼垛作業(yè)，便于用戶(hù)儲(chǔ)存、運(yùn)輸和銷(xiāo)售，全自動(dòng)包裝碼垛生產(chǎn)線(xiàn)主要由自動(dòng)定量包裝機(jī)、自動(dòng)上袋機(jī)組、封口系統(tǒng)、倒袋機(jī)、金屬檢測(cè)機(jī)、重量檢驗(yàn)機(jī)、檢選機(jī)、噴墨打印機(jī)、碼垛機(jī)等單元組成。通過(guò)可編程序控制器、對(duì)整個(gè)生產(chǎn)線(xiàn)的工作過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)控制，對(duì)運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的故障或供料不足，供袋不及時(shí)、出垛不及時(shí)等，進(jìn)行聲光報(bào)警。該設(shè)備具有操作簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，維修方便等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)用戶(hù)要求，配上通訊接口和打印機(jī)、有打印日、月累計(jì)報(bào)表的功能。還可與上位計(jì)算機(jī)或觸摸屏連接，對(duì)包裝碼垛自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控、遠(yuǎn)程診斷和網(wǎng)絡(luò)化

3、管理。關(guān)鍵詞：PLC；控制系統(tǒng)；包裝碼垛自動(dòng)生產(chǎn)哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院印制目 錄緒 論1一、PLC的背景2（一）PLC的產(chǎn)生2（二）PLC的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)2（三）包裝碼垛自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)的發(fā)展3二、包裝碼垛自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)4（一）包裝碼珠自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)系統(tǒng)組成4三、氣動(dòng)及真空系統(tǒng)14（一）氣動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)14（二）真空系統(tǒng)17四、PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)18（一）包裝碼垛自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)工藝流程18（二）程序控制邏輯19（三）PLC控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)27（四）PLC控制系統(tǒng)軟件程序設(shè)計(jì)33結(jié) 論34參考文獻(xiàn)35致 謝36附 頁(yè)37緒 論在制造業(yè)高度繁榮、工業(yè)自動(dòng)化蓬勃發(fā)展的今天，市場(chǎng)的變化、技術(shù)的更替都無(wú)時(shí)無(wú)刻不

4、在影響著工業(yè)自動(dòng)化向前發(fā)展的方向。而依托用戶(hù)的使用需求和使用習(xí)慣，邁向?qū)嵱没療o(wú)疑已經(jīng)成為眾多工業(yè)自動(dòng)化供應(yīng)商的主流選擇。作為制造業(yè)的配套行業(yè)，上個(gè)世紀(jì)的大部分時(shí)間里工業(yè)自動(dòng)化在我國(guó)的發(fā)展都沒(méi)有與主機(jī)行業(yè)同步進(jìn)步，直到經(jīng)濟(jì)繁榮、制造業(yè)水平大規(guī)模提升后才開(kāi)始得到了迅猛的發(fā)展。尤其在制造業(yè)飛速發(fā)展的今天，工業(yè)自動(dòng)化更加成為制造業(yè)發(fā)展不可或缺的重要力量。從產(chǎn)品的發(fā)展來(lái)看，自動(dòng)化產(chǎn)品也在根據(jù)客戶(hù)的實(shí)際需要朝著多元化的方向發(fā)展。一方面，自動(dòng)化供應(yīng)商可以為用戶(hù)制定功能多樣的自動(dòng)化產(chǎn)品，產(chǎn)品可以集成多種自動(dòng)化功能，并在結(jié)構(gòu)上滿(mǎn)足多種客戶(hù)的不同需求；另一方面，也會(huì)同時(shí)為客戶(hù)推出功能簡(jiǎn)單的自動(dòng)化產(chǎn)品，滿(mǎn)足用戶(hù)的單

5、一需要；同時(shí)，針對(duì)成規(guī)模的某個(gè)行業(yè)的用戶(hù)，自動(dòng)化供應(yīng)商也會(huì)深入行業(yè)，推出更符合行業(yè)特性的產(chǎn)品。隨著工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展與變化，以及實(shí)用性的加速，企業(yè)的自動(dòng)化系統(tǒng)功能也在逐步增加，作用也變得更加豐富。除了對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行控制以外，還要擔(dān)負(fù)起把生產(chǎn)過(guò)程信息送到企業(yè)的管理系統(tǒng)以至雙方雙向供應(yīng)鏈上的任務(wù)，并進(jìn)一步要和國(guó)際上“需”與“供”的動(dòng)態(tài)信息結(jié)合。這就決定了原來(lái)傳統(tǒng)的封閉式的系統(tǒng)模式必須得到改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)以開(kāi)放性、智能性和角色多元性為特征的“新”自動(dòng)化系統(tǒng)。一、PLC的背景（一）PLC的產(chǎn)生1968年，美國(guó)最大的汽車(chē)制造商通用汽車(chē)公司(GM)為滿(mǎn)足市場(chǎng)需求，適應(yīng)汽車(chē)生產(chǎn)工藝不斷更新的需要，提出了著名的十

6、條技術(shù)指標(biāo)公開(kāi)向社會(huì)招標(biāo)，要尋求一種比繼電器更可靠，響應(yīng)速度更快、功能更強(qiáng)大的通用工業(yè)控制器。1969年，美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司(DEC)根據(jù)十條要求研制出世界上第一臺(tái)可編程控制器PDP-14，并在GM公司的汽車(chē)生產(chǎn)線(xiàn)上首次應(yīng)用成功?？删幊炭刂破魇且晕⑻幚砥鳛楹诵?，把電氣傳動(dòng)和邏輯控制、自動(dòng)測(cè)量和調(diào)節(jié)、數(shù)據(jù)計(jì)算和處理有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，具有豐富的軟件資源的現(xiàn)代化工業(yè)自動(dòng)化控制。經(jīng)過(guò)30多年的發(fā)展，現(xiàn)在可編程控制器己經(jīng)成為最重要、最可靠、應(yīng)用場(chǎng)合最廣泛的工業(yè)控制微型計(jì)算機(jī)。在可編程控制器中，充分應(yīng)用了大規(guī)模集成電路技術(shù)、微電子技術(shù)及通信技術(shù)，迅速地從早期的邏輯控制發(fā)展到進(jìn)入位置控制、過(guò)程控制等領(lǐng)域。用可編

7、程控制器已經(jīng)可以構(gòu)成包括邏輯控制、過(guò)程控制、數(shù)據(jù)采集、圖形工作站等的綜合控制系統(tǒng)。（二）PLC的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)我國(guó)應(yīng)用PLC還處于初級(jí)階段，而且局限于鋼鐵、化工、汽車(chē)、機(jī)床、煤炭、電站等領(lǐng)域，其他行業(yè)的應(yīng)用尚未普及，中國(guó)尚有廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域等待開(kāi)拓。我國(guó)90%的PLC市場(chǎng)由國(guó)外占領(lǐng)，中、大型PLC中，幾乎100%是國(guó)外產(chǎn)品，以美國(guó)MOD工CON公司、GE公司、西德SIEMENS，日本富士公司為主。我國(guó)的飲料包裝設(shè)備在許多方面采用了PLC，并取得了非常好的效果。隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展和工業(yè)自動(dòng)化愈來(lái)愈高的需求，可編程控制技術(shù)得到了飛速的發(fā)展，其技術(shù)和產(chǎn)品日趨完善。僅僅將PLC理解為開(kāi)關(guān)量控制的時(shí)

8、代已經(jīng)過(guò)去，PLC不僅以其良好的性能滿(mǎn)足了工業(yè)生產(chǎn)的廣泛需要，而且將通信技術(shù)和信息處理技術(shù)融為一體，其功能也日趨完善。今后，PLC將主要朝著以下兩個(gè)方向發(fā)展:一個(gè)是向超小型專(zhuān)用化和低價(jià)格方向發(fā)展：另一個(gè)是向高速多功能和分布式自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)方向發(fā)展。（三）包裝碼垛自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)的發(fā)展近幾年，傳統(tǒng)的機(jī)械系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)控制相結(jié)合，能極大的提高工業(yè)生產(chǎn)效率和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，因此，結(jié)合機(jī)電一體化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)定量給料的計(jì)算機(jī)定量控制是必然的發(fā)展方向。包裝碼垛生產(chǎn)線(xiàn)以PLC為控制核心，以觸摸屏為輸入設(shè)備，PLC與變頻器通過(guò)Profibus總線(xiàn)進(jìn)行通信，完成對(duì)各電機(jī)轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向及各個(gè)接觸器、中繼器等的控制包裝碼垛生產(chǎn)線(xiàn)簡(jiǎn)單

9、地講，它是由包裝機(jī)械和碼垛機(jī)械組成的，其中的主要部分還是包裝機(jī)械，碼垛機(jī)械是從包裝生產(chǎn)線(xiàn)上分離出來(lái)而發(fā)展起來(lái)的。其流程圖如圖1-1所示：圖1-1包裝碼垛生產(chǎn)線(xiàn)流程二、包裝碼垛自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)（一）包裝碼珠自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)系統(tǒng)組成包裝碼垛自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)主要由以下各部機(jī)組成如圖2-l所示：圖2-l包裝碼垛自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)電子稱(chēng)重機(jī)是包裝機(jī)起始部機(jī)，其作用是完成物料的定值稱(chēng)重、投料等作業(yè)。本生產(chǎn)線(xiàn)采用凈重式電子稱(chēng)重方式，這樣稱(chēng)量結(jié)果不受容器皮重變化的影響，稱(chēng)量精度高，同時(shí)采用雙秤交替的運(yùn)行模式，可以保證生產(chǎn)線(xiàn)的包裝速度達(dá)到800-1000包/小時(shí)。整個(gè)稱(chēng)重系統(tǒng)的動(dòng)力源采用氣動(dòng)元件。給料系統(tǒng)采用氣動(dòng)控制的二級(jí)投

10、料方式，即稱(chēng)重過(guò)程開(kāi)始時(shí)，首先粗流料門(mén)完全打開(kāi)，當(dāng)進(jìn)料量達(dá)到預(yù)先設(shè)定的粗進(jìn)料值時(shí)(一般為總量的80%-85%左右)，粗進(jìn)料氣缸復(fù)位，粗流料門(mén)關(guān)閉，快速投料過(guò)程停止:這時(shí)粗流料門(mén)前端有一方形孔即細(xì)流口還沒(méi)關(guān)閉，物料從該方形孔中繼續(xù)投料，即開(kāi)始細(xì)投料過(guò)程，當(dāng)充填物料達(dá)到預(yù)置重量時(shí)，細(xì)投料氣缸復(fù)位，細(xì)流料門(mén)關(guān)閉，給料結(jié)束。秤體采用雙傳感器的并聯(lián)組秤方式，秤體結(jié)構(gòu)采用鋼絲懸拉等減振措施，可以提高稱(chēng)重精度。排料系統(tǒng)采用氣動(dòng)控制的雙斜式連桿結(jié)構(gòu)，具有排料速度快，沖擊小的優(yōu)點(diǎn)。其結(jié)構(gòu)如圖2-2所示：1.卸料門(mén)2.稱(chēng)重料斗3.稱(chēng)重傳感器4.給料裝置5.落料箱6.分料箱7.儲(chǔ)料斗圖2-2電子稱(chēng)重機(jī)自動(dòng)供袋機(jī)是由

11、供袋器、吸袋器、袋子傳送器、接袋器、取袋器等部件組成，如圖2-3所示。全自動(dòng)包裝供袋工作是由供袋機(jī)械自動(dòng)完成，操作人員只要將空袋子按要求碼放到上袋機(jī)的備用倉(cāng)中就可以了。當(dāng)袋倉(cāng)中沒(méi)有袋子時(shí)備用袋倉(cāng)中的袋子會(huì)被送袋機(jī)構(gòu)整擦地自動(dòng)送到供袋器的袋倉(cāng)中去。供袋器是兩工位板式結(jié)構(gòu)，每一工位大約存儲(chǔ)300個(gè)包裝袋。帶有真空吸盤(pán)的吸袋器從供袋器上把包裝袋吸住，然后向上提升到位后，傳送給傳送器。傳送器將袋子輸送到供袋機(jī)的斜板上。在導(dǎo)向板、接袋器、吸盤(pán)和光電開(kāi)關(guān)的作用下，確保包裝袋在斜板上保持正確的位置和形狀。取袋器撿起斜板上的包裝袋，在取袋器四連桿的作用下，包裝袋定位在包裝機(jī)的中心線(xiàn)上，等待裝袋機(jī)將包裝袋取走。

12、自動(dòng)供袋機(jī)供袋速度快，供袋質(zhì)量穩(wěn)定可靠，易于實(shí)現(xiàn)包裝工作的自動(dòng)化。但機(jī)械結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，且對(duì)袋子的材料、尺寸和質(zhì)量以及往備用袋倉(cāng)中碼放袋子時(shí)袋口的方位等都有一定的要求。1.供袋器2.吸袋器3.袋子傳送器4.接袋器5.取袋器圖2-3供袋機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖自動(dòng)裝袋機(jī)是由過(guò)渡料斗、取袋開(kāi)袋夾送裝置、翻門(mén)縮口裝置、機(jī)架等構(gòu)成，如圖2-4所示。過(guò)渡料斗是裝袋機(jī)聯(lián)接電子稱(chēng)重機(jī)的過(guò)渡裝置，它可以存儲(chǔ)一袋物料，提高電子稱(chēng)重機(jī)的稱(chēng)重速度，減小物料落差，降低粉塵產(chǎn)生量，利于除塵，同時(shí)保證物料順利地導(dǎo)入裝袋機(jī)并防止裝袋機(jī)產(chǎn)生的振動(dòng)傳遞到電子稱(chēng)重機(jī)上。取袋開(kāi)袋夾送裝置將自動(dòng)供袋機(jī)的取袋器取好的袋子夾住，開(kāi)袋吸盤(pán)吸住袋子的兩面，

13、在主氣缸推動(dòng)下送到翻門(mén)縮口裝置的下面并將袋口拉開(kāi)(此動(dòng)作是和翻門(mén)縮口動(dòng)作同時(shí)進(jìn)行)為填裝物料做準(zhǔn)備，同時(shí)將己裝好物料的料袋送到夾口整形機(jī)內(nèi)。在主氣缸行程兩端安裝有緩沖器，使主氣缸在行程端點(diǎn)得以緩沖并使裝袋機(jī)振動(dòng)減輕。翻門(mén)縮口裝置將送過(guò)來(lái)的料袋通過(guò)夾袋手爪夾住袋子的兩上邊，通過(guò)縮口動(dòng)作收縮袋口(此動(dòng)作與開(kāi)袋動(dòng)作同時(shí)進(jìn)行)使翻門(mén)插入袋口，并在檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)到料袋位置正確后向電子稱(chēng)重機(jī)和過(guò)渡料斗發(fā)出卸料請(qǐng)求指令，投下物料，完成裝袋。每次裝填完物料后翻門(mén)關(guān)閉，夾袋手爪將袋口繃緊，松開(kāi)，放到輸送機(jī)上，再由取袋夾送裝置在取袋的同時(shí)夾送到夾口整形機(jī)內(nèi)。1.機(jī)身2.取袋開(kāi)袋夾送裝置3.取袋開(kāi)袋吸盤(pán)4.縮口機(jī)械手

14、5.翻門(mén)縮口裝置6.過(guò)渡料斗7.夾緊氣缸8.大夾子轉(zhuǎn)位輸送機(jī)圖2-4裝袋機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖轉(zhuǎn)位輸送機(jī)是由輸送機(jī)和料袋轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)組合而成。它是將緩?fù)C(jī)送來(lái)的料袋按預(yù)定的編組程序?qū)α洗M(jìn)行輸送和轉(zhuǎn)位。料袋的轉(zhuǎn)位是通過(guò)光電信號(hào)控制轉(zhuǎn)位裝置，在料袋輸送過(guò)程中使料袋實(shí)現(xiàn)的轉(zhuǎn)位。轉(zhuǎn)位輸送機(jī)結(jié)構(gòu)如圖2-5所示，轉(zhuǎn)位速度快、安裝調(diào)試方便。在后序部機(jī)的工作出現(xiàn)異常時(shí)，它可同緩?fù)C(jī)一起停止運(yùn)轉(zhuǎn)。機(jī)架是由兩根側(cè)梁通過(guò)定位橫梁用螺栓連接構(gòu)成平面框架。并通過(guò)支承橫梁用螺栓固定在高架平臺(tái)的主機(jī)架和側(cè)機(jī)架上。機(jī)架上安裝著主、從動(dòng)滾筒和輸送帶的張緊裝置。傳動(dòng)系統(tǒng)是由減速機(jī)傳動(dòng)鏈輪副和主、從動(dòng)滾筒及輸送帶組成。輸送帶的張力是由張緊裝置

15、來(lái)實(shí)現(xiàn)。轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)由機(jī)架、轉(zhuǎn)位電機(jī)、轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)體、夾緊氣缸、夾板等組成。當(dāng)料袋按工作程序要求實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)位時(shí)，夾緊氣缸伸出，帶動(dòng)夾板將料袋夾住，轉(zhuǎn)位電機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)體使料袋旋轉(zhuǎn)角度，當(dāng)料袋不需轉(zhuǎn)位時(shí)，氣缸將夾板收回，夾板不擋料袋。1.機(jī)架2.轉(zhuǎn)位電機(jī)3.轉(zhuǎn)軸4.轉(zhuǎn)體5.夾緊氣缸6.夾板7.大夾子圖2-5轉(zhuǎn)位輸送機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖編組機(jī)是碼垛機(jī)組中的重要部機(jī)之一，對(duì)提高碼垛質(zhì)量和速度起到關(guān)鍵的作用。編組機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖2-6所示，主要由輸送機(jī)、緩?fù)０濉⑶皳醢寮白笥覔醢褰M成。輸送機(jī)主要由側(cè)梁、定位橫梁、皮帶托板、主、從動(dòng)滾筒、輸送皮帶、皮帶張緊裝置、減速電機(jī)、傳動(dòng)鏈輪副和皮帶自動(dòng)調(diào)偏機(jī)構(gòu)組成，并通過(guò)兩根支承梁用螺栓固定

16、在高架平臺(tái)上。編組機(jī)的工作原理是將轉(zhuǎn)位輸送機(jī)送來(lái)的料袋按碼垛要求實(shí)現(xiàn)2-3編組和3-2編組，即垛型每層為二袋豎、三袋橫或三袋橫、二袋豎并交替進(jìn)行。當(dāng)位于輸送帶入口處的光電開(kāi)關(guān)檢測(cè)到一個(gè)料袋到來(lái)時(shí)，立即啟動(dòng)減速電機(jī)將料袋向前拖動(dòng)到預(yù)定距離，而后停止運(yùn)轉(zhuǎn)。在下一個(gè)料袋到來(lái)時(shí)，光電開(kāi)關(guān)又重新啟動(dòng)電機(jī)重復(fù)上述動(dòng)作。當(dāng)完成二袋豎放或三袋橫放時(shí)，推袋裝置便把這組料袋推到緩?fù)０迳蠒捍妗Ｈ绻?jì)數(shù)達(dá)到一層(二袋豎加三袋橫或三袋橫加二袋豎)時(shí)，推袋裝置就將二部分料袋一起推到碼垛區(qū)。由于緩?fù)０宓脑O(shè)置減少一次來(lái)回推袋的時(shí)間，從而提高了碼垛效率。1，皮帶輸送機(jī)2.左、右擋板3.緩?fù)０?.前擋板5.糾偏裝置6.光電開(kāi)關(guān)圖

17、2-6編組機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖推袋壓袋機(jī)是提高碼垛機(jī)速度的關(guān)鍵部機(jī)之一。其結(jié)構(gòu)如圖2-7所示，主要由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)1、推袋小車(chē)2、導(dǎo)軌4、壓袋機(jī)支架5、壓袋框6等機(jī)構(gòu)組成，其中3為接近開(kāi)關(guān)、7為壓袋氣缸。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)1由減速電機(jī)、鏈輪副、主傳動(dòng)軸、鏈條、張緊鏈輪等組成。位于大框架上方的減速機(jī)通過(guò)鏈輪副帶動(dòng)主傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，主傳動(dòng)軸又通過(guò)鏈輪鏈條拖動(dòng)推袋小車(chē)2沿導(dǎo)軌4前后運(yùn)動(dòng)。主傳動(dòng)軸和張緊鏈輪分別安裝在大框兩端。在大框架上裝有一組接近開(kāi)關(guān)，用于控制推袋小車(chē)2的停止位置和各段行成的運(yùn)動(dòng)速度。推袋小車(chē)2由小框架、車(chē)輪、推袋氣缸及推袋板組成。推袋時(shí)推袋氣缸使推袋板于鉛垂?fàn)顟B(tài)，推袋小車(chē)在傳動(dòng)鏈條拖動(dòng)下向前運(yùn)動(dòng)時(shí)，推袋板將料袋

18、推至預(yù)定位置：動(dòng)作完畢后推袋板抬起，推袋小車(chē)退回原位，等待下一次推袋。壓袋機(jī)構(gòu)由壓袋機(jī)支架5、壓袋框6及壓袋氣缸7組成。當(dāng)推袋小車(chē)將料袋(一層料袋)推至分層碼垛機(jī)位置時(shí)，壓袋氣缸動(dòng)作，并把料袋壓住，待料袋落到托盤(pán)上時(shí)，壓袋氣缸退回原位，使壓袋框升起。推袋機(jī)完成一個(gè)推袋的全過(guò)程是分兩次進(jìn)行的，第一次是將編組機(jī)輸送帶上的半層料袋(二袋豎或三袋橫)推至緩?fù)０迳虾?，推料小?chē)退回原位第二次將另一半層料袋連同緩?fù)０迳系陌雽恿洗客频酱a垛區(qū)。整個(gè)推袋過(guò)程都是在位置信號(hào)控制下進(jìn)行的，即其各段行程的運(yùn)行速度是不同的，從而保證了碼垛質(zhì)量和工作效率。1.傳動(dòng)裝置2.推袋小車(chē)3.接近開(kāi)關(guān)4.導(dǎo)軌5.壓袋機(jī)支架6.壓

19、袋框7.壓袋氣缸圖2-7推袋壓袋機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖分層碼垛機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖2-8所示，它是由滑板機(jī)構(gòu)、整形裝置和端擋板組成?；鍣C(jī)構(gòu)由傳動(dòng)系統(tǒng)(包括減速電機(jī)、鏈輪副、傳動(dòng)軸、傳動(dòng)鏈輪、張緊鏈輪、大框架和導(dǎo)軌等)和左、右滑板組成。大框架由四個(gè)定位銷(xiāo)固定在高架平臺(tái)立柱的四根支撐角鋼上。軸裝式減速電機(jī)通過(guò)鏈傳動(dòng)帶動(dòng)左、右滑板沿導(dǎo)軌相向或相背運(yùn)動(dòng)，使左右滑板分開(kāi)或合擾。傳動(dòng)軸和張緊鏈輪分別裝在大框架的兩端，在大框架上還裝有一組接近開(kāi)關(guān)3，用于控制左、右滑板的運(yùn)動(dòng)及停止位置。大框架對(duì)角線(xiàn)方向有一對(duì)光電開(kāi)關(guān)1，用于檢測(cè)和控制升、降機(jī)的極限位置。整形裝置由支撐平板、整形氣缸、整形板、導(dǎo)向輥等組成。支撐平板通過(guò)支撐桿連接

20、到大框架上，氣缸和整形板均安裝在支撐平板上，在左、右滑板上有料袋時(shí)，氣缸在光電信號(hào)控制下帶動(dòng)整形板伸出壓緊料袋(整形)，當(dāng)料袋落到托盤(pán)上后，氣缸便帶動(dòng)整形板退回到原始位置。端擋板由擋板和支架組成。用于限制料袋在分層機(jī)上的位置，從而保持良好的垛形。1.光電開(kāi)關(guān)2.減速電機(jī)3.接近開(kāi)關(guān)4.滑板機(jī)構(gòu)5.整形裝置6.端擋板圖2-8分層碼垛機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖升降機(jī)是實(shí)現(xiàn)分層碼垛的關(guān)鍵部機(jī)之一，其結(jié)構(gòu)如圖2-9所示。主要由升降平臺(tái)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和配重體組成。升降平臺(tái)3主要由托盤(pán)支架，一對(duì)導(dǎo)向滾輪、一對(duì)限位滾輪等構(gòu)件組成。托盤(pán)支架是由縱梁、橫梁組成的一個(gè)四方形的平面框架，導(dǎo)向滾輪、限位滾輪用滾輪支架裝在框架四角處。滾輪

21、與高架平臺(tái)主機(jī)架的四根立柱上的導(dǎo)軌相配合，保證了升降平臺(tái)運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)與靈活。平臺(tái)通過(guò)四個(gè)調(diào)節(jié)螺桿與四根單排傳動(dòng)鏈條相連，傳動(dòng)鏈條通過(guò)主傳動(dòng)軸上的鏈輪與配重體相連。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是升降平臺(tái)3實(shí)現(xiàn)升降運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力源。主要由軸裝式減速電機(jī)4、傳動(dòng)軸5、鏈輪鏈條及托板組成。減速電機(jī)的正、反旋轉(zhuǎn)，使升降平臺(tái)上、下運(yùn)動(dòng)。配重體7由鋼板焊接而成，其重量是根據(jù)升降機(jī)承載的最大負(fù)荷確定的。這樣可以減少電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力和掣動(dòng)力，并增加平臺(tái)運(yùn)行的平穩(wěn)性。1.調(diào)節(jié)螺桿2.傳動(dòng)鏈3.升降平臺(tái)4.減速電機(jī)5.傳動(dòng)軸6.壓袋框7. 配重體圖2-9 升降機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖托盤(pán)倉(cāng)是存儲(chǔ)托盤(pán)和向托盤(pán)輸送機(jī)供給托盤(pán)的部機(jī)，其結(jié)構(gòu)如圖2-10所示托盤(pán)主要

22、有主要1、機(jī)架2、叉板3、主氣缸4、光電開(kāi)關(guān)5、霍爾開(kāi)關(guān)6、光電開(kāi)關(guān)。機(jī)架采用鋼板、槽鋼和角鋼焊接而成，能保證托盤(pán)倉(cāng)有足夠的強(qiáng)度和剛度。叉板采用16llmm鋼板焊接而成。保證了叉板有足夠的強(qiáng)度、剛度支承托盤(pán)，叉板上裝有橡膠墊，起到一定的緩沖作用。主氣缸用以頂起托盤(pán)。側(cè)面還裝有兩個(gè)小氣缸，小氣缸控制叉板開(kāi)合，保證托盤(pán)的提取光電開(kāi)關(guān)采用對(duì)射式光電開(kāi)關(guān)，檢測(cè)托盤(pán)倉(cāng)內(nèi)托盤(pán)的存儲(chǔ)量，以保證托盤(pán)的及時(shí)供給?；魻栭_(kāi)關(guān)與主氣缸同步運(yùn)動(dòng)，不同位置的霍爾開(kāi)關(guān)都將發(fā)出信號(hào)，以控制主汽缸的運(yùn)動(dòng)，并保證主汽缸與托盤(pán)倉(cāng)叉板動(dòng)作的協(xié)調(diào)。1.機(jī)架2.叉板3.主氣缸4.光電開(kāi)關(guān)5.霍爾開(kāi)關(guān)6.光電開(kāi)關(guān)圖2-10托盤(pán)倉(cāng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖三

23、、氣動(dòng)及真空系統(tǒng)（一）氣動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)氣源處理裝置由排水過(guò)濾器、減壓閥、油霧器組成。排水過(guò)濾器將壓縮空氣中的贓物和水分濾出，由減壓閥把空氣壓力降到預(yù)定壓力，然后供給電磁閥和氣缸。油霧器中的潤(rùn)滑油由壓縮空氣順空氣流動(dòng)方向帶到需潤(rùn)滑的電磁閥和氣缸。減壓閥帶有壓力表，調(diào)整空氣壓力可由壓力表直接讀出。氣源處理裝置簡(jiǎn)圖如圖3-1所示：圖3-1氣源處理裝置簡(jiǎn)圖氣路系統(tǒng)由基本回路構(gòu)成，基本回路由電磁閥、氣缸、管路、調(diào)速器、消音器組成。電磁閥控制氣體通斷及執(zhí)行機(jī)構(gòu)換向。氣缸是執(zhí)行機(jī)構(gòu)的基本元件，承擔(dān)負(fù)載、輸出力及轉(zhuǎn)矩。調(diào)速器用來(lái)調(diào)節(jié)氣缸的運(yùn)動(dòng)速度，以滿(mǎn)足負(fù)載的不同速度要求。消音器用來(lái)排除排氣噪聲，保護(hù)環(huán)境?；?/p>

24、回路簡(jiǎn)圖如圖3-2所示：圖3-2基本回路簡(jiǎn)圖橫進(jìn)裝置是包裝機(jī)的重要組成部分，它的主要作用是在取袋裝置取來(lái)袋子后，從兩側(cè)夾住袋口，在用真空把持住袋子的同時(shí)，向投料口移動(dòng)，該裝置在往返行程上裝有一個(gè)氣墊裝置。該氣缸在返回(或向前)運(yùn)動(dòng)時(shí)，以高速移動(dòng)，在接近行程終點(diǎn)附近某一點(diǎn)關(guān)閉閥門(mén)，使壓縮空氣只能經(jīng)過(guò)另一個(gè)狹窄的通道而限速，氣缸移動(dòng)速度便慢下來(lái)，然后停住，其運(yùn)動(dòng)速度及減慢下來(lái)的速度均由調(diào)速器調(diào)節(jié)，只要不產(chǎn)生振動(dòng)即可。前后兩閥門(mén)的開(kāi)關(guān)控制由配置在橫進(jìn)裝置上的霍爾開(kāi)關(guān)控制。橫進(jìn)裝置氣路簡(jiǎn)圖如圖3-3所示：圖3-3橫進(jìn)裝置氣路簡(jiǎn)圖裝袋、夾袋、開(kāi)袋口的氣路系統(tǒng)為基本氣動(dòng)回路如圖3-4所示。橫進(jìn)裝置上設(shè)置的

25、開(kāi)袋口吸盤(pán)，夾住袋子送到料斗下面，夾袋機(jī)構(gòu)夾住袋口兩側(cè)后，向內(nèi)側(cè)縮口的同時(shí)，開(kāi)袋口機(jī)構(gòu)張開(kāi)，打開(kāi)袋口。開(kāi)口吸袋器在行進(jìn)時(shí)，啟動(dòng)真空裝置，并通過(guò)真空檢測(cè)器檢測(cè)真空度。若真空度未達(dá)到設(shè)定值，則棄袋：若達(dá)到設(shè)定值，則發(fā)出投料信號(hào)。這時(shí)，伸縮料門(mén)伸入袋口中卸料。棄袋有兩種情況：一是真空未達(dá)到設(shè)定值；二是伸縮料門(mén)擊偏或擊倒了袋子。夾袋機(jī)構(gòu)夾住袋口的同時(shí)，夾緊探測(cè)器便發(fā)出一個(gè)對(duì)袋子的探測(cè)信號(hào)，夾緊之后檢測(cè)到袋子正常時(shí)，便發(fā)出投料信號(hào)。只有真空檢測(cè)及夾緊檢測(cè)全部正常才能投料，缺一不可。棄袋或夾緊檢測(cè)未探測(cè)到袋子，要把各個(gè)功能部件返回到其原來(lái)位置。裝袋時(shí)，開(kāi)口吸袋器不再吸著袋子，返回初始位置。夾緊檢測(cè)器的設(shè)定

26、值為 :2kg/cm(相對(duì))。真空檢測(cè)器的設(shè)定值為:300mmHg以上。圖3-4裝袋、夾袋、開(kāi)袋口氣路簡(jiǎn)圖碼垛機(jī)氣路系統(tǒng)中重要部分為托盤(pán)倉(cāng)大氣缸升降系統(tǒng)。氣缸下降、中停由換向閥通斷實(shí)現(xiàn)，該系統(tǒng)為進(jìn)氣節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)，如圖3-5所示：圖3-5碼垛機(jī)氣路簡(jiǎn)圖除了上述裝置的氣路系統(tǒng)，其它裝置均為基本回路。如電子稱(chēng)重機(jī)、吸袋、取袋等。（二）真空系統(tǒng)真空系統(tǒng)由真空泵、真空電磁閥、真空檢測(cè)器、真空管路等組成。它是包裝機(jī)的主要部分之一，其主要功能是吸袋及開(kāi)袋等。真空泵是真空系統(tǒng)的心臟，提供真空能源，真空電磁閥承擔(dān)真空線(xiàn)路的通斷，真空檢測(cè)器承擔(dān)檢測(cè)真空壓力，并發(fā)出卸料信號(hào)。四、PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)（一）包裝碼垛自動(dòng)

27、生產(chǎn)線(xiàn)工藝流程包裝碼垛自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)可自動(dòng)完成稱(chēng)重、供袋、取袋、裝袋、縫口、輸送、金屬檢測(cè)、重量檢測(cè)及碼垛等功能。全自動(dòng)包裝碼垛生產(chǎn)線(xiàn)的機(jī)械系統(tǒng)主要包括全自動(dòng)稱(chēng)重單元、包裝單元、輸送檢測(cè)單元、碼垛單元。其主要工藝流程如下：物料自?xún)?chǔ)料斗進(jìn)入包裝秤的給料裝置，通過(guò)粗、細(xì)給料、實(shí)現(xiàn)粗、細(xì)兩級(jí)加料。當(dāng)秤斗中的物料重量達(dá)到最終設(shè)定值時(shí)，稱(chēng)重終端發(fā)出停止加料信號(hào)，待空中的飛料全部落入秤斗后此次稱(chēng)重循環(huán)結(jié)束。此時(shí)電子包裝秤等待裝袋機(jī)的投料信號(hào)。當(dāng)自動(dòng)裝袋機(jī)完成上袋后，發(fā)出訊號(hào)，使稱(chēng)重箱打開(kāi)卸料翻門(mén)，向包裝袋內(nèi)投料，卸料后稱(chēng)重箱關(guān)閉翻門(mén)，裝袋機(jī)張開(kāi)夾袋器，包裝袋通過(guò)夾口整形機(jī)和立袋輸送機(jī)進(jìn)入自動(dòng)折邊機(jī)，包裝袋經(jīng)折

28、邊后，進(jìn)入縫口機(jī)，當(dāng)設(shè)在縫口機(jī)旁邊的光電開(kāi)關(guān)檢測(cè)到包裝袋后，縫紉機(jī)開(kāi)始工作，縫合包裝袋，當(dāng)包裝袋離開(kāi)縫紉機(jī)后，縫紉機(jī)停止，并自動(dòng)切斷縫合線(xiàn)。包裝袋經(jīng)過(guò)倒袋整形機(jī)進(jìn)入金屬檢測(cè)機(jī)及重量復(fù)檢機(jī)，如果檢測(cè)不合格，在包裝袋通過(guò)自動(dòng)撿選機(jī)時(shí)將被剔除，而合格的包裝袋則順利通過(guò)自動(dòng)撿選機(jī)，再經(jīng)噴墨打印機(jī)、過(guò)渡輸送機(jī)、緩?fù)C(jī)等設(shè)備，將包裝袋輸送到碼垛單元，由轉(zhuǎn)位機(jī)根據(jù)碼垛工藝要求將料袋依次按“2袋豎-3袋橫”和“3袋橫-2袋豎”循環(huán)做轉(zhuǎn)位處理。這樣包裝袋便以2袋直或3袋橫的形式進(jìn)入編組機(jī)，最后由碼垛機(jī)將包裝袋堆碼到托盤(pán)上，一般以碼8層為一垛。碼垛完成后，垛盤(pán)輸送機(jī)將其輸送出碼垛區(qū)，停放在叉車(chē)區(qū)域垛盤(pán)輸送機(jī)上。碼

29、垛機(jī)所使用的托盤(pán)由托盤(pán)倉(cāng)和托盤(pán)輸送機(jī)根據(jù)程序自動(dòng)提供。包裝碼垛自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)工藝流程如圖4-1所示：圖4-1全自動(dòng)包裝碼垛機(jī)生產(chǎn)線(xiàn)工藝流程圖（二）程序控制邏輯1自動(dòng)供袋控制邏輯當(dāng)吸袋垂直氣缸電磁閥接通時(shí)，氣缸開(kāi)始下降，同時(shí)吸袋真空裝置接通，當(dāng)吸袋真空閥達(dá)到設(shè)定值時(shí)，吸袋垂直氣缸開(kāi)始上升，吸盤(pán)吸住袋子上升，上限位開(kāi)關(guān)打開(kāi)后，傾斜氣缸電磁閥接通，使垂直氣缸傾斜，把袋送入供袋輥?zhàn)樱毕尬婚_(kāi)關(guān)閉合后，傾斜氣缸停止運(yùn)動(dòng)，吸袋真空吸盤(pán)斷真空，袋子開(kāi)始進(jìn)入供袋輥?zhàn)印Ｍ瑫r(shí)，傾斜氣缸開(kāi)始返回，完成吸袋操作，這個(gè)過(guò)程不斷重復(fù)進(jìn)行。自動(dòng)供袋流程圖如圖4-2所示：圖4-2自動(dòng)供袋流程圖2自動(dòng)取袋控制邏輯袋子通過(guò)供袋輥?zhàn)铀?/p>

30、到斜托板上，當(dāng)斜托板上的光電開(kāi)關(guān)檢測(cè)到袋底時(shí)，支持袋底的斜托盤(pán)開(kāi)始下降，當(dāng)光電開(kāi)關(guān)檢測(cè)到袋口時(shí)，斜托板上的防滑吸盤(pán)吸住袋子。這時(shí)橫進(jìn)裝置應(yīng)在生產(chǎn)線(xiàn)取袋位置，如果不在，應(yīng)向該方向移動(dòng)，移動(dòng)過(guò)程中，由減速開(kāi)關(guān)控制減速運(yùn)動(dòng)，由到位限位開(kāi)關(guān)控制到位。到位后，磕頭裝置傾斜，由限位開(kāi)關(guān)限位，同時(shí)起動(dòng)真空電磁閥，實(shí)現(xiàn)真空吸袋，經(jīng)過(guò)延時(shí)，吸住袋，磕頭裝置立起，斜托板上升回到原來(lái)位置，完成取袋操作，這個(gè)過(guò)程重復(fù)進(jìn)行。自動(dòng)取袋流程圖如圖4-3所示：圖4-3自動(dòng)取袋流程圖3自動(dòng)裝袋控制邏輯這時(shí)開(kāi)袋、抱板與大夾子應(yīng)處于張開(kāi)位置，橫進(jìn)裝置向包裝線(xiàn)取袋方向移動(dòng)，同時(shí)移動(dòng)過(guò)程中有減速過(guò)程，到位后，限位開(kāi)關(guān)閉合，抱板與大夾子

31、閉合。當(dāng)夾抱限位開(kāi)關(guān)閉合后，料斗下縮口夾子應(yīng)張開(kāi)，同時(shí)取袋裝置真空打開(kāi)，橫進(jìn)裝置向包裝線(xiàn)裝袋位置移動(dòng)，同樣經(jīng)過(guò)減速過(guò)程，然后由限位開(kāi)關(guān)控制到位，抱板與大夾子把裝滿(mǎn)料的帶子送到輸送袋上，夾輥氣缸動(dòng)作，完成夾送動(dòng)作。同時(shí)空袋子袋口被大夾子夾緊，這時(shí)縮口夾袋壓力接通，縮口夾子向里收，同時(shí)，開(kāi)袋、抱袋、張開(kāi)，開(kāi)袋真空檢測(cè)和夾袋壓力檢測(cè)工作，如果沒(méi)有夾住袋子或沒(méi)有把袋口打開(kāi)，縮口夾子則松開(kāi)，開(kāi)袋真空和夾袋壓力斷開(kāi)，然后進(jìn)行吹袋操作。如果通過(guò)加緊壓力檢測(cè)袋子被夾住，真空開(kāi)袋把袋口確實(shí)打開(kāi)，則關(guān)閉真空和壓力裝置，卸料門(mén)打開(kāi)，進(jìn)行裝袋操作。從放料門(mén)插入，打開(kāi)袋口，然后秤卸料總定時(shí)器開(kāi)始起動(dòng)，總定時(shí)器的時(shí)間設(shè)定

32、為裝袋、拍打、墩實(shí)的時(shí)間，當(dāng)定時(shí)到裝料總時(shí)間的三分之二時(shí)，拍打板上升，進(jìn)行墩實(shí)。總的定時(shí)時(shí)間到后，放料門(mén)關(guān)閉，裝料操作完畢。自動(dòng)裝袋流程圖如圖4-4所示：圖4-4自動(dòng)裝袋流程圖4折邊、縫口控制邏輯橫進(jìn)裝置向包裝線(xiàn)裝料方向移動(dòng)，經(jīng)過(guò)減速過(guò)程，橫進(jìn)裝置到位，抱板與大夾子夾緊，縮口夾子張開(kāi)，為送袋操作做好準(zhǔn)備。當(dāng)橫進(jìn)裝置向包裝線(xiàn)裝料方向移動(dòng)時(shí)，同時(shí)把裝滿(mǎn)料的袋子送到輸送帶上，進(jìn)行折邊、縫袋口操作。這樣完成送袋操作，此后重復(fù)上述各種操作。折邊縫口流程圖如圖4-5所示：圖4-5折邊縫口流程圖5轉(zhuǎn)位/編組控制邏輯由編組傳輸光電開(kāi)關(guān)PHI.3對(duì)袋數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，然后根據(jù)計(jì)數(shù)結(jié)果來(lái)確定轉(zhuǎn)位機(jī)的動(dòng)作，當(dāng)計(jì)數(shù)值為0-

33、2和7-10時(shí)，轉(zhuǎn)位機(jī)動(dòng)作使袋轉(zhuǎn)位90“。當(dāng)計(jì)數(shù)值為3-6時(shí)，轉(zhuǎn)位機(jī)不動(dòng)作，使袋直接通過(guò)轉(zhuǎn)位機(jī)。當(dāng)計(jì)數(shù)值為3、5、7和10時(shí)，激發(fā)編組機(jī)滿(mǎn)有效。當(dāng)計(jì)數(shù)值為5和10時(shí)，激發(fā)層滿(mǎn)有效。料袋至編組傳輸位，編組傳輸電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)位傳輸電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)由編組機(jī)是否忙有關(guān)，若編組機(jī)占位，袋至轉(zhuǎn)位機(jī)后，停止傳輸，處于等待狀態(tài)。緩?fù)C(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)由轉(zhuǎn)位機(jī)和緩?fù)C(jī)是否占位有關(guān)，其中兩者都占位時(shí)，緩?fù)C(jī)暫停傳輸。轉(zhuǎn)位、編組流程圖如圖4-6所示：圖4-6轉(zhuǎn)位、編組流程圖6推袋/分層控制邏輯編組機(jī)滿(mǎn)信號(hào)激發(fā)一次推袋動(dòng)作，推袋前進(jìn)之前，推袋擋板關(guān)閉。若滿(mǎn)半層時(shí)，推袋到滑臺(tái)位置，推袋擋板打開(kāi)，然后推袋機(jī)返回：當(dāng)滿(mǎn)一層而且分層機(jī)空時(shí)，推

34、袋機(jī)推倒前端位置，推袋擋板打開(kāi)，然后推袋機(jī)返回。料袋進(jìn)入分層機(jī)后，側(cè)面整形擋板合上，然后壓袋機(jī)向下壓袋。若托盤(pán)處于分層碼垛位置時(shí)，分層機(jī)打開(kāi)，升降機(jī)開(kāi)始下降，壓袋機(jī)壓到位后，壓袋和側(cè)面整形氣缸返回，升降機(jī)停止下降。若分層機(jī)空(分層滿(mǎn)光電開(kāi)關(guān)PH2.2為OFF)和壓袋機(jī)返回到位，分層機(jī)開(kāi)始關(guān)閉。推袋、分層流程圖如圖4-7所示：圖4-7推袋、分層流程圖7升降機(jī)控制邏輯分層機(jī)動(dòng)作和分層機(jī)滿(mǎn)光電開(kāi)關(guān)PH2.2觸發(fā)一次層計(jì)數(shù)，升降機(jī)根據(jù)層計(jì)數(shù)結(jié)果確定是否排垛。若層數(shù)小于8時(shí)，進(jìn)行分層碼垛動(dòng)作：當(dāng)層數(shù)為8時(shí)，觸發(fā)一次排垛動(dòng)作?？胀斜P(pán)到達(dá)待碼垛位置時(shí)，升降機(jī)開(kāi)始上升，到達(dá)上限位或升降機(jī)上臨界光電開(kāi)關(guān)PH2.

35、3為0時(shí)，停止上升，等待分層碼垛。升降機(jī)根據(jù)所碼層數(shù)確定是否排垛，當(dāng)碼完8層后，升降機(jī)下降到達(dá)下限位置后，停止下降，并觸發(fā)托盤(pán)輸送機(jī)排垛。當(dāng)排垛未完成時(shí)，升降機(jī)上升或下降動(dòng)作均無(wú)效。升降機(jī)控制流程圖如圖4-8所示：圖4-8升降機(jī)控制流程圖托盤(pán)和垛盤(pán)輸送機(jī)控制邏輯當(dāng)升降機(jī)排垛時(shí)，托盤(pán)和垛盤(pán)輸送機(jī)是否起動(dòng)排垛，取決于垛盤(pán)位是否有空。若無(wú)空，則聲光報(bào)警，輸送機(jī)處于等待狀態(tài)，一旦有空，則啟動(dòng)排垛輸送。當(dāng)實(shí)垛盤(pán)未到達(dá)垛盤(pán)輸送機(jī)時(shí)，托盤(pán)輸送機(jī)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。若空托盤(pán)到位和排垛完畢后，托盤(pán)輸送機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。然后，啟動(dòng)托盤(pán)倉(cāng)動(dòng)作，自動(dòng)放一個(gè)空托盤(pán)到待傳托盤(pán)位置上。當(dāng)垛盤(pán)叉裝位置或垛盤(pán)緩沖位置有空而托盤(pán)輸送機(jī)占位時(shí)，垛

36、盤(pán)輸送機(jī)將自動(dòng)啟動(dòng)運(yùn)行，將實(shí)垛盤(pán)送到垛盤(pán)緩沖位置上。托盤(pán)、垛盤(pán)輸送流程圖如圖4-9所示：圖4-9托盤(pán)、垛盤(pán)輸送流程圖（三）PLC控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)是全自動(dòng)包裝生產(chǎn)線(xiàn)的核心部位，而在包裝過(guò)程中，動(dòng)作多，運(yùn)動(dòng)復(fù)雜，這就是要求控制系統(tǒng)具有很高的可靠性、良好的節(jié)能措施、很強(qiáng)的故障診斷能力，確保生產(chǎn)的穩(wěn)定運(yùn)行。由于包裝生產(chǎn)線(xiàn)的各種控制為開(kāi)關(guān)量，動(dòng)作關(guān)系復(fù)雜，I/O點(diǎn)數(shù)較多，選擇日本三菱公司的FXZN系列PLC。該系列PLC為模塊式結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)控制系統(tǒng)的需要靈活地組合成最佳的配置。1硬件配置硬件配置包括FXZN基本單元、FXZN擴(kuò)展單元、檢測(cè)元件(光電開(kāi)關(guān)、接近開(kāi)關(guān)、真空開(kāi)關(guān)等)、人機(jī)操作界

37、面(按鈕、指示燈等)、控制元件(交流接觸器、變頻器、電磁閥等)以及執(zhí)行元件(電機(jī)和氣缸等)。2FXZN系列PLC輸入輸出擴(kuò)展方法FXZN系列PLC是由電源、CPU、輸入輸出和程序存儲(chǔ)器組成的單元型可編程控制器。其主機(jī)稱(chēng)為基本單元，為主機(jī)備有可擴(kuò)充輸入輸出點(diǎn)數(shù)的“擴(kuò)展單元(電源+I/0)和擴(kuò)展模塊(I/0)”，此外，還可以連接特殊擴(kuò)展設(shè)備，用于特殊控制。其中，基本單元型號(hào)名稱(chēng)形式為FXZN-型，-為輸入輸出總點(diǎn)數(shù)，可以為16、32、48、64、80、128，在總點(diǎn)數(shù)中輸入輸出點(diǎn)數(shù)按照l(shuí)：1分配。輸出形式可以是R、S和T，R:繼電器輸出，S：三端雙向可控硅輸出，T：晶體管輸出。該單元使用ACIOO

38、/ZOOV電源、DC24V輸入，通常不需要設(shè)置。如FXZN-48MR-001，表示該P(yáng)LC的輸入輸出點(diǎn)數(shù)均為24，輸出形式是繼電器輸出，使用AC電源DC輸入，為基本單元。擴(kuò)展單元型號(hào)名稱(chēng)形式為FXZN-，待定參數(shù)參看基本單元型號(hào)的解釋?zhuān)辉儋樖觥U(kuò)展模塊型號(hào)名稱(chēng)形式為FXZN-，其中-為輸入輸出總點(diǎn)數(shù)，圖為輸出形式，可以是EX或EYR或EYT或EYS，表示擴(kuò)展模塊是僅擴(kuò)展輸入點(diǎn)或者僅擴(kuò)展輸出點(diǎn)，如FXZN-16EYR，表明該模塊可以擴(kuò)展16個(gè)繼電器輸出點(diǎn)。在組織FXZN系列時(shí)，須考慮下述各點(diǎn):輸入輸出總點(diǎn)數(shù)控制在256點(diǎn)以?xún)?nèi)，其中輸入點(diǎn)數(shù)和輸出點(diǎn)數(shù)均不能超過(guò)184點(diǎn)DC24V電源和DCSV電源

39、的容量，基本單元和擴(kuò)展單元內(nèi)部裝有電源，可以對(duì)擴(kuò)展模塊供給DC24V電源，對(duì)特殊模塊供給DCSV電源，因此擴(kuò)展模塊和特殊模塊的耗電量應(yīng)該控制在基本單元及擴(kuò)展單元的電源范圍以?xún)?nèi)。對(duì)于FXZN基本單元，外接特殊單元和特殊模塊的數(shù)量，最多不超過(guò)8臺(tái)。關(guān)于輸入輸出序號(hào)的編號(hào)問(wèn)題，F(xiàn)XZN系列PLC使用如下的編號(hào)方法：（1）輸入繼電器(X)輸出繼電器(Y)的序號(hào)是由基本單元開(kāi)始，按連接順序分配八進(jìn)制數(shù)碼；（2）特殊擴(kuò)展設(shè)備和PLC使用PLC的FROM和T0指令進(jìn)行數(shù)據(jù)信息交換，但是輸入輸出繼電器不占序號(hào)；（3）功能擴(kuò)展板，F(xiàn)XZN-CNV-IF型轉(zhuǎn)換電纜，和輸出輸入點(diǎn)數(shù)無(wú)關(guān)。3具體的輸入輸出擴(kuò)展根據(jù)對(duì)于

40、本生產(chǎn)線(xiàn)的分析，系統(tǒng)需要約130個(gè)輸入點(diǎn)、160個(gè)輸出點(diǎn)，總的點(diǎn)數(shù)約在290個(gè)左右，加上一定的點(diǎn)數(shù)裕量，系統(tǒng)總的輸入輸出點(diǎn)數(shù)應(yīng)該配置在320點(diǎn)左右，而FXZN系統(tǒng)最大的點(diǎn)數(shù)是256點(diǎn)，所以決定采取分段控制，將整個(gè)系統(tǒng)分成2段，前一段從電子稱(chēng)重機(jī)到噴墨打印機(jī)，使用一個(gè)PLC系統(tǒng)控制，具體的擴(kuò)展方法是FXZN-128MR+FXZN-48E各-臺(tái)，共有點(diǎn)數(shù)176個(gè)，輸入點(diǎn)88個(gè)，編號(hào)范圍是X000-X127，輸出點(diǎn)88個(gè)，編號(hào)范圍是YOOO-Y127：剩下的后面作為一個(gè)控制系統(tǒng)，使用FXZN-128MR+FXZN-16EYR，總點(diǎn)數(shù)144個(gè)，輸入點(diǎn)數(shù)64個(gè)，編號(hào)范圍是XO00-x077，輸出點(diǎn)S0個(gè)

41、，編號(hào)范圍是 Y000-YI17。這樣系統(tǒng)的總點(diǎn)數(shù)為320點(diǎn)，其中輸入點(diǎn)152個(gè)，輸出點(diǎn)168個(gè)，可以滿(mǎn)足系統(tǒng)的要求。圖4-10是I/0擴(kuò)展連接示意圖：圖4-10 I/O擴(kuò)展連接示意圖4分配輸入/輸出點(diǎn)一般輸入點(diǎn)與輸入信號(hào)、輸出點(diǎn)與輸出控制是一一對(duì)應(yīng)的。分配好后，按系統(tǒng)配置的通道與接點(diǎn)號(hào)，分配給每一個(gè)輸入信號(hào)和輸出信號(hào)即進(jìn)行編號(hào)。FXZN型PLC的輸入/輸出通道號(hào)采用自由配置、固定通道方式。輸入輸出繼電器可自由選擇，與輸入點(diǎn)對(duì)應(yīng)的即為輸入繼電器，與輸出點(diǎn)對(duì)應(yīng)的即為輸出繼電器。全自動(dòng)包裝碼垛生產(chǎn)線(xiàn)控制系統(tǒng)包裝部分及碼垛部分輸入輸出接口如表4-11所示：表4-11包裝部分及碼垛部分輸入輸出接口輸入

42、輸出名稱(chēng)接口名稱(chēng)接口吸袋垂直氣缸X001垂直氣缸下降Y001吸袋真空裝置X002垂直氣缸上升Y002吸袋真空閥X003吸盤(pán)Y003上限位開(kāi)關(guān)X004垂直氣缸傾斜Y004傾斜氣缸電磁閥X005斜托板下降Y010斜限位開(kāi)關(guān)X006防滑吸盤(pán)吸袋Y011斜托板光電開(kāi)關(guān)X010磕頭裝置傾斜Y013光電開(kāi)關(guān)X011真空吸袋Y014橫進(jìn)裝置減速開(kāi)關(guān)X012磕頭裝置立起Y015橫進(jìn)裝置裝袋點(diǎn)限位X013斜托板上升Y020傾斜限位X014抱板閉合Y021磕頭裝置到位信號(hào)X015大夾子閉合Y022橫進(jìn)裝置取袋點(diǎn)限位X020料斗下縮口夾子張開(kāi)Y024夾包限位X021取袋真空裝置打開(kāi)Y025橫進(jìn)裝置移動(dòng)限位開(kāi)關(guān)X02

43、2縮口夾子向里收Y026開(kāi)袋真空監(jiān)測(cè)X023夾輥氣缸動(dòng)作Y027夾袋壓力檢測(cè)X024開(kāi)袋Y030打開(kāi)口袋X040抱袋Y031橫進(jìn)裝置限位X041張開(kāi)Y033橫進(jìn)裝置限位X050縮口夾子張開(kāi)Y037輸送帶X051放料門(mén)插入Y040倒帶X053拍打板上升Y042整形X054敦實(shí)Y043金屬檢測(cè)X055折邊Y044金屬信號(hào)X056縫口Y045重量檢測(cè)X057倒袋氣缸伸出Y050編組傳輸光電開(kāi)關(guān)X001整形氣缸動(dòng)作Y051料袋傳輸限位開(kāi)關(guān)X002檢測(cè)器聲光報(bào)警Y060推袋擋板關(guān)閉X003檢選機(jī)剔除Y061滿(mǎn)半層信號(hào)X004橫進(jìn)裝置Y100滑臺(tái)限位開(kāi)關(guān)X005轉(zhuǎn)位機(jī)轉(zhuǎn)位Y071推袋前端限位X006編組傳

44、輸電機(jī)Y004側(cè)面整形擋板X(qián)007轉(zhuǎn)位傳輸電機(jī)Y005碼垛位限位X010緩?fù)C(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)Y006壓袋限位X011推袋Y000壓袋返回X012滑臺(tái)推袋擋板打開(kāi)Y001分層機(jī)滿(mǎn)信號(hào)X013推袋機(jī)返回Y002滿(mǎn)一層信號(hào)X015分層機(jī)分層Y003前端推袋擋板 X016升降機(jī)下降Y007托盤(pán)至碼垛位X020前端推袋擋板打開(kāi)Y074升降機(jī)上限位X021側(cè)面整形Y075升降機(jī)上臨界X022壓袋機(jī)壓袋Y076升降機(jī)下限位X023托盤(pán)輸送機(jī)Y020分層機(jī)開(kāi)X024升降機(jī)上升Y010分層機(jī)關(guān)X025聲光報(bào)警Y030換停機(jī)占位X026排垛輸送Y031編組機(jī)滿(mǎn)X027托盤(pán)倉(cāng)動(dòng)作Y035垛盤(pán)位空X030垛盤(pán)輸送機(jī)Y036空托

45、盤(pán)到位X033托盤(pán)倉(cāng)聲光報(bào)警Y040托盤(pán)叉位置空X034托盤(pán)倉(cāng)上升Y050垛盤(pán)緩沖位置空X035托盤(pán)倉(cāng)下降Y051緩沖位置限位X037托盤(pán)叉打開(kāi)Y052托盤(pán)上升信號(hào)X050托盤(pán)叉合上Y053待傳位信號(hào)X051托盤(pán)倉(cāng)上位X052托盤(pán)倉(cāng)中位X053實(shí)托盤(pán)到位X054托盤(pán)倉(cāng)底部位X055托盤(pán)倉(cāng)下降X057轉(zhuǎn)位機(jī)停止X0605控制系統(tǒng)供電原理圖本系統(tǒng)供電電源采用三相四線(xiàn)制上機(jī)供電。供電電源等級(jí)為AC380士5%，50Hz。上機(jī)電源經(jīng)總的低壓斷路器“QFO”為整機(jī)供電。其中QFI給包裝部分電機(jī)Ml.1-M10.1提供電源，QFZ給碼垛部分電機(jī) Ml1.1-MZO.1提供電源，QF3給變頻器和電機(jī)M21.

46、1-淞5.1提供電源，QF4為打印機(jī)、金檢、重量復(fù)檢提供電源。整機(jī)的接地保護(hù)與系統(tǒng)的接地保護(hù)網(wǎng)相聯(lián)接。系統(tǒng)供電原理圖見(jiàn)圖4-12，電機(jī)控制電路圖見(jiàn)圖4-13：圖4-11系統(tǒng)供電原理圖圖4-12電機(jī)控制電路圖（四）PLC控制系統(tǒng)軟件程序設(shè)計(jì)包裝碼垛自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)控制系統(tǒng)是基于PLC集成控制的系統(tǒng)，根據(jù)本節(jié)敘述的內(nèi)容中的系統(tǒng)整體控制流程圖及系統(tǒng)的輸入和輸出信號(hào)，來(lái)編制PLC的梯形圖。PLC采用循環(huán)掃描方式，按梯形圖從上而下，從左而右的先后順序予以執(zhí)行。下面給出的是程序的梯形圖，使用三菱公司全系列編程軟件 GXDevel。Per-8C編輯，編程方式是梯形圖，如圖4-13(a）和4-13(b)所示，其中4

47、-13(a)是前段包裝部分的梯形圖，4-13(b)為系統(tǒng)后段碼垛部分的梯形圖。(梯形圖放在附頁(yè))結(jié) 論通過(guò)此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我不僅把知識(shí)融會(huì)貫通，而且豐富了大腦，同時(shí)在查找資料的過(guò)程中也了解了許多課外知識(shí)，開(kāi)拓了視野，認(rèn)識(shí)了將來(lái)在自動(dòng)化的發(fā)展方向，使自己在專(zhuān)業(yè)知識(shí)方面和動(dòng)手能力方面有了質(zhì)的飛躍。畢業(yè)設(shè)計(jì)是我作為一名學(xué)生即將完成學(xué)業(yè)的最后一次作業(yè)，它既是在學(xué)校知識(shí)的全面總結(jié)和綜合應(yīng)用，也是對(duì)我們知識(shí)運(yùn)用的檢測(cè)，又為今后走向社會(huì)的實(shí)際操作應(yīng)用鑄就了良好的開(kāi)端。在不段的努力下我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成了。在沒(méi)有做畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)覺(jué)得畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)幾年來(lái)多學(xué)知識(shí)的總結(jié)，但是真的將面對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)發(fā)現(xiàn)自己的想法是錯(cuò)誤的。畢

48、業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的檢驗(yàn)，而且也是對(duì)自己能力的一種提高。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我明白了自己原來(lái)知識(shí)太理論化了，面對(duì)單獨(dú)的課題是感覺(jué)很茫然。自己要學(xué)習(xí)的東西還是很多，以前總是覺(jué)得自己什么東西都會(huì)，什么東西都懂，有點(diǎn)眼高手低。通過(guò)這次設(shè)計(jì)，我才明白了學(xué)習(xí)是一個(gè)長(zhǎng)期的積累過(guò)程，在以后的工作中、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己的知識(shí)和綜合素質(zhì)。在整個(gè)設(shè)計(jì)我弄懂了很多東西，也培養(yǎng)我獨(dú)立工作的能力，樹(shù)立了對(duì)自己工作能力的信息，相信對(duì)今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的幫助。而且大大的提高了動(dòng)手的能力，使我充分的體會(huì)到了再創(chuàng)造過(guò)程中探索的艱難和成功時(shí)的喜悅。雖然這次設(shè)計(jì)做的還不夠好，但是在設(shè)計(jì)過(guò)程中所學(xué)到

49、的東西，是我終身受益。參考文獻(xiàn)1胡學(xué)林可編程控制器教程電子工業(yè)出版社20012徐元昌工業(yè)機(jī)器人中國(guó)輕工業(yè)出版社19983蔡鶴皋機(jī)電一體化技術(shù)手冊(cè)北京機(jī)械工業(yè)出版社20024常健生檢測(cè)與轉(zhuǎn)換技術(shù)機(jī)械工業(yè)出版社20005閻石數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)高等教育出版社19986童詩(shī)白模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)高等教育出版社20017張宏友液壓與氣動(dòng)技術(shù)大連理工大學(xué)出版社20098靳哲PLC的原理及應(yīng)用北京師范大學(xué)出版社2008 致 謝本論文是在孫老師的悉心指導(dǎo)下完成的，在我即將完成大專(zhuān)學(xué)習(xí)之際，衷心感謝老師們給我提供了良好的學(xué)習(xí)條件、學(xué)習(xí)環(huán)境和全面鍛煉的機(jī)會(huì)以及在生活、學(xué)習(xí)上給予的關(guān)心和幫助。各位老師不僅以其淵博的學(xué)識(shí)、

50、創(chuàng)造性的思維方式、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)風(fēng)范、高度的責(zé)任感使作者在學(xué)術(shù)上受益匪淺、而且言傳身教，以其高尚的人格和坦蕩寬廣的胸懷教導(dǎo)了我做人的道理。值此論文完成之際，瑾向全系各位老師表示最衷心的感謝，并致以崇高的敬意！在課題的研究和論文撰寫(xiě)過(guò)程中，得到了學(xué)院老師的大力支持，在此對(duì)你們表示衷心的感謝！附 頁(yè)圖4-13（a）包裝部分控制梯形圖（1/2）圖4-13（a）包裝部分控制梯形圖（2/2）圖4-13（b）碼垛部分控制梯形圖（1/5）圖4-13（b）碼垛部分控制梯形圖（2/5）圖4-13（b）碼垛部分控制梯形圖（3/5）圖4-13（b）碼垛部分控制梯形圖（4/5）圖4-13（b）碼垛部分控制梯形圖（5/5）