【正文】 料自 動(dòng) 折 邊 機(jī) 縫 紉 機(jī) 圖 包裝單元 3. 輸送檢測單元 包裝袋經(jīng)過倒袋整形機(jī)進(jìn)入金屬檢測機(jī)及重量復(fù)檢機(jī)，合格的包裝袋則順利通過自動(dòng)撿選機(jī)，再經(jīng)噴墨打印及輸送設(shè)備，將包裝袋輸送到碼垛單元。其工藝流程圖如圖 ?？蛇m應(yīng)多種材質(zhì)和尺寸的托盤。 應(yīng)用范圍廣，適用于各種包裝袋的堆垛需求。 鑒于各國均有類似的情況下，將 PLC 可編程控制設(shè)計(jì)程序應(yīng)用在工業(yè)機(jī)器人上，通過不斷的實(shí)踐摸索，逐漸形成了完善的包裝設(shè)備運(yùn)行體系，并在工業(yè)及生產(chǎn)運(yùn)用中不斷的完善。改革開放以來隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國對于包裝設(shè)備的研究已經(jīng)取得了一定的成果，技術(shù)水平不斷提高產(chǎn)品的種類不斷增加，產(chǎn)量也得到了大幅度提高。在這種情況下關(guān)于包裝生產(chǎn)線上包裝袋的搬運(yùn)問題的研究受到了人類的重視。它能夠?qū)崿F(xiàn)對整個(gè)生產(chǎn)線的全自動(dòng)化控制。programmable controller III 文 獻(xiàn) 綜 述 可編程控制器 (Programmable Logic Controller)，簡稱 PLC。這種設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)主要包括對工作人員的要求低、運(yùn)行過程安全可靠、維修簡單等。 巷道式碼垛機(jī)的起升和運(yùn)行速度都比較快分別為 90m/min2 與 40m/min， 在有的立體倉庫中 使用巷道碼垛機(jī)進(jìn)行工作的方法主要是上下兩層同時(shí)使用，這樣能夠提高工作效率。各專業(yè)完整優(yōu)秀畢業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目： 基于 PLC 的包裝碼垛機(jī)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 分校（點(diǎn)）： 年級、專業(yè)： 12 秋機(jī)械電子工程 教育層次： 本科 學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 122100004 指導(dǎo)教師： 完成日期： 2021 年 12 月 11 日 目 錄 內(nèi)容摘要和關(guān)鍵詞 ?????????????????????????? I Abstract and Key words ???????????????????????II 文獻(xiàn)綜述 ?????????????????????????????? III 一、系統(tǒng)整體設(shè)計(jì) ?????? ?????????????????????? 1 ( 一 ） 系 統(tǒng) 結(jié) 構(gòu) 簡介 ???????????????????????????? 2 ( 二） 總 體 方 案 設(shè)計(jì)???????????????????????????? 4 二、控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ????????????????????????? 5 ( 一 ） 程 序 控 制 邏輯 ???????????????????????????? 6 1. 自 動(dòng) 供 袋 控 制 邏輯 ????????????????????????? 6 ????????????????????????? 7 、輸送控制邏輯?????????????????????????9 、分層控制邏輯?????????????????????????10 ????????????????????????? 11 ???????????????????? 12 ????????????????????????? 15 二、系統(tǒng)硬件電路計(jì) ??????????????????????????? 16 參考文獻(xiàn) ?????????????????????? ???????? 17 附錄 ????????????????????????????????20 致謝 ????????????????????????????????21 I 內(nèi) 容 摘 要 摘要 1960年左右在美國出現(xiàn)了巷道式碼垛機(jī)，隨后巷道式碼垛機(jī)逐漸替代了受重量和跨度限制的橋式碼垛機(jī)。 包裝碼垛自動(dòng)生產(chǎn)線的使用范圍比較廣泛，無論是在工業(yè)還是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中都在使用。 關(guān)鍵詞：控制系統(tǒng) ,包裝碼垛生產(chǎn)線 ,可編程序控制器 Abstract 1960 in the American appeared tunnel type stacking machine, then the tunnel type stacking machine is replaced by the bridge type stacking machine weight and the span limit. In 1967 Japan installed highrise stacker height is 10~15 meters, appeared 1969 online automatic warehouse, China is in the early 7039。 自上個(gè)世紀(jì)七十年代以來由于受到計(jì)算機(jī)、集成電路發(fā)展的影響， PLC就是在這種情況下產(chǎn)生的新型工業(yè)設(shè)備控制器。 實(shí)際運(yùn)行結(jié)果表明，該控制系統(tǒng)可靠、穩(wěn)定，實(shí)時(shí)監(jiān)控能力強(qiáng)，能滿足實(shí)際生產(chǎn)需要。進(jìn)入二十一世紀(jì)以來，隨 著我國加工制造業(yè)的不斷發(fā)展，包裝碼垛機(jī)械在生產(chǎn)中發(fā)揮的作用日益強(qiáng)大，對國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展產(chǎn)生了重要影響。目前我國的包裝機(jī)械工業(yè)得到迅速發(fā)展，在整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占據(jù)重要地位。 一、 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡介 包裝碼垛自動(dòng)生產(chǎn)線是一個(gè)典型的機(jī)電一體化系 統(tǒng)。自動(dòng)化程度高（全自動(dòng)壓平、全自動(dòng)轉(zhuǎn)袋、全自動(dòng)分層編組）。結(jié)構(gòu)合理，設(shè)備穩(wěn)定性高 .該包裝碼垛機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)集中了 PLC 、傳感器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)、氣動(dòng)等先進(jìn)技術(shù)，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，碼垛速度快，垛 型整齊、美觀。 來 自主 工廠 的物 料傳 感器 稱重 料斗電 子稱 重機(jī) 組封口機(jī)碼垛系統(tǒng)倉庫 圖 工藝流程圖 1. 稱重單元 物料自儲料斗 將物料放入包裝秤的給料裝置， 如果秤斗中的物料重量達(dá)到最初設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，稱重端就會(huì)發(fā)出信號，這時(shí)給料裝置就會(huì)自動(dòng)停止加料， 隨后電子包裝秤等待裝袋機(jī)的投料信號。輸送檢測單元流程如圖 。 料 袋 轉(zhuǎn) 位 機(jī) 編 組 機(jī) 推 袋 、 壓 袋 和 分 層 碼 垛 和 排 垛 圖 碼 垛單元 （二 ) 總體方案設(shè)計(jì) 包裝碼垛自動(dòng)生產(chǎn)線的組成部分主要包括動(dòng)力系統(tǒng)、機(jī)械結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)控制、傳感器技術(shù)與執(zhí)行元器件等。 工作原理框圖如 圖 。 STEP7Micro/WIN32 的基本功能是協(xié)助用戶完成開發(fā)應(yīng)用軟件 的任務(wù)，例如創(chuàng)建用戶程序、修改和編譯原有的用戶程序， 在對程序進(jìn)行編輯過程中編輯器能夠自動(dòng)檢查程序的語法是否有誤。 (一 )自動(dòng)供袋控制邏輯 自動(dòng)供袋機(jī)是由 供袋器、吸袋器、袋子傳送器、接袋器、取袋器等部件組成 。傾斜氣缸開始運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)備將袋子送入供袋輥?zhàn)樱谶@過程中傾斜氣缸會(huì)檢測袋子是否達(dá)到傾斜限位，如果未達(dá)到則繼續(xù)運(yùn)行吸袋動(dòng)作。 自動(dòng)取袋控制流程圖如圖 。到達(dá)系統(tǒng)設(shè)定的時(shí)間之后，放料們就會(huì)關(guān)閉，自動(dòng)裝料工作結(jié)束。 在送袋、開袋、裝料裝置進(jìn)行運(yùn)動(dòng)時(shí)，首先開袋、抱板和大夾子都位于張開的位置，橫進(jìn)裝置逐漸的向包裝線取袋的位置移動(dòng)，到達(dá)預(yù)定位置之后抱板和大夾子就會(huì)閉合。圖 。 系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)這個(gè)動(dòng)作過程反復(fù)重復(fù)。轉(zhuǎn)位輸送機(jī)的工作主要是通過光電信號進(jìn)行控制的，最終實(shí)現(xiàn)料袋的轉(zhuǎn)位，轉(zhuǎn)位工作完成之后必須要保證垛形的美觀與整齊。料袋完成轉(zhuǎn)位之后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)進(jìn)行下一步的工作，直到料袋的擺放達(dá)到預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn)。如果托盤位于分層碼垛機(jī)的位置上，分層 級就會(huì)自動(dòng)打開，升降機(jī)做下降運(yùn)動(dòng)。 XV 開 始推 袋 氣 缸 移 動(dòng)推 袋 機(jī) 前 移滿 半 層 推 至 滑 臺推 袋 擋 板 抬 起 打 開氣 缸 復(fù) 位推 袋 機(jī) 返 回滿 一 層 推 至 碼 垛 區(qū)分 層 機(jī) 側(cè) 面 整形 擋 板 閉 合壓 袋 機(jī) 向 下 移 動(dòng)分 層 機(jī) 打 開升 降 機(jī) 下 降壓 袋 及 側(cè) 面 整 形各 氣 缸 復(fù) 位壓 袋 機(jī) 返 回分 層 機(jī) 復(fù) 位升 降 機(jī) 復(fù) 位是 否 滿 一 層 ?YN 圖 推袋、分層控制流程圖 (九 ) 升降機(jī)控制邏輯 升降機(jī)的組成部分主要包括升降臺、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、配重體三部分。 XVI 空 托 盤 移 至 碼 垛 區(qū)升 降 機(jī) 上 升到 上 限 位 了 ？分 層 機(jī) 分 層 碼 垛層 數(shù) 到 設(shè) 定 值了 嗎 ?升 降 機(jī) 下 降到 下 限 位 了 嗎碼 垛 輸 送 機(jī) 排 垛提 取 空 托 盤氣 缸 復(fù) 位NYNNY開 始 圖 升降機(jī)控制流程圖 (十 )托盤和垛盤輸送機(jī)控制邏輯 在托盤倉控制系統(tǒng)進(jìn)行工作的時(shí)候，如果托盤倉中沒有物料設(shè)備就會(huì)進(jìn)行聲光報(bào)警。 XVII 垛 盤 輸 送 機(jī) 等 待垛 盤 位 是 否有 空 ？垛 盤 輸 送 機(jī) 排 垛垛 盤 輸 送 機(jī)提 取 托 盤 移 動(dòng)托 盤 是 否 到位 ？氣 缸 復(fù) 位聲 光 報(bào) 警YNNY開 始 圖 托盤、垛盤輸送機(jī)控制流程圖 (十一 )托盤倉控制邏輯 如果托盤 倉中沒有物料， 系統(tǒng)將發(fā)出警報(bào)。在這種情況下就可以把 空托盤放在設(shè)定的位置上。 （二） 、 線路故障 即一次或二次線路開路或短路。 一般 PLC通訊模塊壞了或者通訊錯(cuò)誤都會(huì)在模塊上有指示燈顯示，可以參考各家 PLC廠家相關(guān)說明書來確定故障。在整個(gè)加工過程中 PLC的作用就類似于人的大腦，運(yùn)行的 程序就類似于人類所掌握的技能。 二、 PLC 的主要特點(diǎn) （一） 、 體積小、重量輕、功耗低、維護(hù)方便。 PLC設(shè)備對于工作環(huán)境沒有太高的要求，在一般的生產(chǎn)環(huán)境中都可以使用，在使用時(shí)只需要把設(shè)備進(jìn)行連接進(jìn)行編程就可以工作。 供應(yīng)商通常會(huì)提供抗干擾的配件，使 PLC運(yùn)行的穩(wěn)定性大大提高的同時(shí)不影響系統(tǒng)運(yùn)行的效率 （五） 、對于工作環(huán)境沒有太高的要求。 （七） 、與電腦相比在數(shù)據(jù)運(yùn)算速度和數(shù)據(jù)處理量 來說還是偏小。 二、 PLC的選型 我們的設(shè)計(jì)選擇了 Siemens的模塊化中小型 PLC系統(tǒng) S7200，它的應(yīng)用領(lǐng)域相當(dāng)廣泛。 CPU的組成部分主要包括運(yùn)算器、控制器、寄存器和對它們進(jìn)行連接的數(shù)據(jù)線等，除此之外 CPU 的組成單元還包括芯片、總線接口和與它有關(guān)系的電路等。目前國際上 PLC 技術(shù)日趨完善，在面對各種復(fù)雜問題的時(shí)候能夠在技術(shù)上給予最大化的幫助是目前 PLC發(fā)展的一個(gè)恒定趨勢，我國在這方面還稍顯落后。 參考文獻(xiàn) [1] 畢勝 .國內(nèi)外工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀 [J].機(jī)械工程師 ， 2021(7)： 57. [2] 梅江平 .高速包裝機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用 [J].機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用 ， 2021(5)： 1820. [3] MAHALIK Nitaigour and Packaging Automation Systems:a Review[J].Sensing and Instrumentation for Food Quality and Safety， 2021(1)： 1225: [4] 孫立寧 .機(jī)器人技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r [J]. 國內(nèi)外機(jī)電一體化技術(shù) ， 2021(4)： 2941. [5] 趙臣 . 我國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀調(diào)研報(bào)告 [J].機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用 ， 2021(2)：913. [6] 李剛 . 工業(yè)用碼垛機(jī)器人 [J].現(xiàn)代制造 . 2021(24)： 4041. [7] 蘇海新 ， 韓寶玲 ， 羅慶生等 .基于 PMAC 的工業(yè)碼垛機(jī)器人控制特性研究 [J]. 機(jī)械與電子 ， 2021(9)： 5760. [8] 李成偉 ， 朱秀麗 ， 贠超 .碼垛機(jī)器人機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與控制系統(tǒng)研究 [J].機(jī)電工程 ， 2021(12)：8199. [9] 楊灝泉 ， 李濤 ， 張勇等 .基于 DSP 運(yùn)動(dòng)控制器的拆垛、碼垛 SCARA 機(jī)器人研制 [J]. 昆明理工大學(xué)學(xué)報(bào) (理工版 )， 2021， 29(6)： 5458. [10] 何南至．我國食品和包裝機(jī)械工業(yè)現(xiàn)狀及展望 [J]．食品工業(yè)科技． 1998， (5)： 79 [11] 丁黎光，陳小泉，李伯勝 .我國包裝 碼垛機(jī)械的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 [J]．廣西工學(xué)院學(xué)報(bào)． 200l， 12(1)： 3739. [12] 方榮 .全國包裝行業(yè) “九五 ”發(fā)展規(guī)劃及 2021 年遠(yuǎn)景發(fā)展目標(biāo) [J].中國包裝 .1996，(16—3)： 57. [13] 安德魯 .曼利 .食品加工和包裝機(jī)械設(shè)備的最新動(dòng)態(tài) [J]，西方國家的食品