【正文】 雖然這次設(shè)計做的還不夠好，但是在設(shè)計過程中所學(xué)到的東西，是我終身受益 。 在不段的努力下我的畢業(yè)設(shè)計終于完成了。其中 QFI給包裝部分電機(jī) 提供電源， QFZ 給碼垛部分電機(jī) 提供電源， QF3 給變頻器和電機(jī) 提供電源，QF4 為 打印機(jī)、金檢、重量復(fù)檢提供電源。這樣系統(tǒng)的總點數(shù)為 320 點，其中輸入點 152 個，輸出點 168 個，可以畢 業(yè) 論 文 正 文 第 30頁 哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院印制 滿足系統(tǒng)的要求。 該單元使用 ACIOO/ZOOV 電源、 DC24V輸入，通常不需要設(shè)置。托盤、垛盤輸送流程圖如圖 49 所示 ： 圖 49 托盤、垛盤輸送流程圖 （三） PLC 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計 PLC 控制系統(tǒng)是全自動包裝生產(chǎn)線的核心部位，而在包裝過程中，動作多，運(yùn)動復(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。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)托盤輸送機(jī)排垛。轉(zhuǎn)位、編組流程圖 如圖 46 所示 ： 圖 46 轉(zhuǎn)位、編組流程圖 6．推袋 /分層控制邏輯 編組機(jī)滿信號激發(fā)一次推袋動作，推袋前進(jìn)之前，推袋擋板關(guān)閉。這樣完成送袋操作，此后重復(fù)上述各種操作。自動取袋流程圖如圖 43 所示： 畢 業(yè) 論 文 正 文 第 21頁 哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院印制 圖 43自動取袋流程圖 3．自動裝袋控制邏輯 這時開袋、抱板與大夾子應(yīng)處于張開位置，橫進(jìn)裝置向包裝線取袋方向移動，同時移動過程中有減速過程，到位后，限位開關(guān)閉合，抱板與大夾子閉合。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上，一般以碼 8 層為一垛。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)真空線路的通斷，真空檢測器承擔(dān)檢測真空壓力，并發(fā)出卸料信號。裝袋時，開口吸袋器不再吸著袋子，返回初始位置。橫進(jìn)裝置上設(shè)置的開袋口吸盤，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，開袋口機(jī)構(gòu)張開，打開袋口。電磁閥控制氣體通斷及執(zhí)行機(jī)構(gòu)換向。主氣缸用以頂起托盤。主要由軸裝式減速電機(jī) 傳動軸 鏈輪鏈條及托板組成。用于限制料袋在分層 機(jī)上的位置，從而保持良好的垛形。 滑板機(jī)構(gòu)由傳動系統(tǒng) (包括減速電機(jī)、鏈輪副、傳動軸、傳動鏈輪、張緊鏈輪、大框架和導(dǎo)軌等 )和左、右滑板組成。在大框架上裝有一組接近開關(guān)，用于控制推袋小車 2 的停止位置和各段行成的運(yùn)動速度。當(dāng)完成二袋豎放或三袋橫放時，推袋裝置便把這組料袋推到緩?fù)０迳蠒捍?。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。料袋的轉(zhuǎn)位是通過光電信號控制轉(zhuǎn)位裝置 ，在料袋輸送過程中使料袋實現(xiàn) 的轉(zhuǎn)位。 畢 業(yè) 論 文 正 文 第 6頁 哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院印制 圖 23供袋機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖 自動裝袋機(jī)是由過渡料斗、取袋開袋夾送裝置、翻門縮口裝置、機(jī)架等構(gòu)成，如圖 24 所示。當(dāng)袋倉中沒有袋子時備用袋倉中的袋子會被送袋機(jī)構(gòu)整擦地自動送到供袋器的袋倉中去。其流程圖如圖 11 所示： 圖 11包裝碼垛生產(chǎn)線流程 畢 業(yè) 論 文 正 文 第 4頁 哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院印制 二、包裝碼垛自動生產(chǎn)線機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計 （一）包裝碼珠自動生產(chǎn)線系統(tǒng)組成 包裝碼垛自動生 產(chǎn)線主要由以下各部機(jī)組成如圖 2l 所示 ： 圖 2l包裝碼垛自動生產(chǎn)線 電子稱重機(jī)是包裝機(jī)起始部機(jī)，其作用是完成物料的定值稱重、投料等作業(yè)。 （二） PLC 的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 我國應(yīng)用 PLC 還處于初級階段，而且局限于鋼鐵、化工、汽車、機(jī)床、煤炭、電站等領(lǐng)域，其他行業(yè)的應(yīng)用尚未普及，中國尚有廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域等待開拓。除了對生產(chǎn)過程進(jìn)行控制以外，還要擔(dān)負(fù)起把生產(chǎn)過程信息送到企業(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)一步要和國際上“需”與“供”的動態(tài)信息結(jié)合。還可與上位計算機(jī)或觸摸屏連接，對包裝碼垛自動生產(chǎn)線實現(xiàn)實時監(jiān)控、遠(yuǎn)程診斷和網(wǎng)絡(luò)化管理。隨著工業(yè)水平的不斷發(fā)展，機(jī)械設(shè)備己逐步地由手動操作改為自動控制，設(shè)備本身也發(fā)展成為機(jī)電一體化的綜合體。通過可編程序控制器、對整個生產(chǎn)線的工作過程進(jìn)行自動控制，對運(yùn)行過程中出現(xiàn)的故障或供料不足，供袋不及時、出垛不及時等，進(jìn)行聲光報警。 從產(chǎn)品的發(fā)展來看，自動化產(chǎn)品也在根據(jù)客戶的實際需要朝著多元化的方向發(fā)展。經(jīng)過 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)用場合最廣泛的工業(yè)控制微型計算機(jī)。今后， PLC 將主要朝著以下兩個方向發(fā)展 :一個是向超小型專用化和低價格方向發(fā)展 ： 另一個是向高速多功能和分布式自動化網(wǎng)絡(luò)方向發(fā)展。排料系畢 業(yè) 論 文 正 文 第 5頁 哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院印制 統(tǒng)采用氣動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。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)的中心線上，等待裝袋機(jī)將包裝袋取走。每次裝填完物料后翻門關(guān)閉，夾袋手爪將袋口繃緊，松開，放到輸送機(jī)上，再由取袋夾送裝置在取袋的同時夾送到夾口整形機(jī)內(nèi)。機(jī)架上安裝著主、從動滾筒和輸送帶的張緊裝置。編組機(jī)的工作原理是將轉(zhuǎn)位輸送機(jī)送來的料袋按碼垛要求實現(xiàn) 23 編組和 32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。 傳動機(jī)構(gòu) 1 由減速電機(jī)、鏈輪副、主傳動軸、鏈條、張緊鏈輪等組成。推袋機(jī)完成一個推袋的全過程是分兩次進(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迳虾螅屏闲≤囃嘶卦坏诙螌⒘硪话雽恿洗B同緩?fù)０?上的半層料袋全部推到碼垛區(qū)。 整形裝置由支撐平板、整形氣缸、整形板、導(dǎo)向輥等組成。滾輪與高架平臺主機(jī)架的四畢 業(yè) 論 文 正 文 第 12頁 哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院印制 根立柱上的導(dǎo)軌相配合，保證了升降平臺運(yùn)動的平穩(wěn)與靈活。機(jī)架 采用鋼板、槽鋼和角鋼焊接而成，能保證托盤倉有足夠的強(qiáng)度和剛度。油霧器中的潤滑油由壓縮空氣順空氣流動方向帶到需潤滑的電磁閥和氣缸。該氣缸在返回 (或向前 )運(yùn)動時，以高速移動，在接近行程終點附近某一點關(guān)閉閥門，使壓縮空氣只能經(jīng)過另一個狹窄的通道而 限速，氣缸移動速度便慢下來，然后停住，其運(yùn)動速度及減慢下來的速度均由調(diào)速器調(diào)節(jié)，只要不產(chǎn)生振動即可。 夾袋機(jī)構(gòu)夾住袋口的同時，夾緊探測器便發(fā)出一個對袋子的探測信號，夾緊之后檢測到袋子正常時，便發(fā)出投料信號。如電子稱重機(jī)、吸袋、取袋等。 此時電子包裝秤等待裝袋機(jī)的投料信號。自動供袋流程圖如圖 42 所示： 畢 業(yè) 論 文 正 文 第 20頁 哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院印制 圖 42 自動供袋流程圖 2．自動取袋控制邏輯 袋子通過供袋輥子送到斜托板上，當(dāng)斜托板上的光電開關(guān)檢測到袋底時，支持袋底的斜托盤開始下降，當(dāng)光電開關(guān)檢測到袋口時，斜托板上的防滑吸盤吸住袋子。總的定時時間到后，放料門關(guān)閉，裝料操作完畢。 料袋至編組傳輸位，編組傳輸電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。推 袋、分層流程圖如圖 47 所示： 圖 47 推袋、分層流程圖 7．升降機(jī)控制邏輯 分層機(jī)動作和分層機(jī)滿光電開關(guān) 觸發(fā)一次層計數(shù)，升降機(jī)根據(jù)層計數(shù)結(jié)果確定是否排垛。若空托盤到位和排垛完畢后，托盤輸送機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。其主機(jī)稱為基本單元，為主機(jī)備有可擴(kuò)充輸入輸出點數(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。 對于 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8 臺。全自動包裝碼垛生產(chǎn)線控制系統(tǒng)包 裝 部分及碼垛部分輸入輸出接口如表 411 所示： 表 411 包 裝 部分及碼垛部分輸入輸出 接口 輸入 輸出 名稱 接口 名稱 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 Y003 上限位開關(guān) X004 垂直氣缸傾斜 Y004 傾斜氣缸電磁閥 X005 斜托板下降 Y010 斜 限位開關(guān) X006 防滑吸盤吸袋 Y011 斜托板光電開關(guān) X010 磕頭裝置傾斜 Y013 光電開關(guān) X011 真空吸袋 Y014 橫進(jìn)裝置減速開關(guān) X012 磕頭裝置立起 Y015 橫進(jìn)裝置裝袋點限位 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 X015 大夾子閉合 Y022 橫進(jìn)裝置取袋點限位 X020 料斗下縮口夾子張開 Y024 夾包限位 X021 取袋真空裝置打開 Y025 橫進(jìn)裝置移動限位開關(guān) X022 縮口夾子向里收 Y026 開袋真空監(jiān)測 X023 夾輥氣缸動 作 Y027 畢 業(yè) 論 文 正 文 第 31頁 哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院印制 夾袋壓力檢測 X024 開袋 Y030 打開口袋 X040 抱袋 Y031 橫進(jìn)裝置限位 X041 張開 Y033 橫進(jìn)裝置限位 X050 縮口夾子張開 Y037 輸 送帶 X051 放料門插入 Y040 倒帶 X053 拍打板上升 Y042 整形 X054 敦實 Y043 金屬檢測 X055 折邊 Y044 金屬信號 X056 縫口 Y045 重量檢測 X