【文章內(nèi)容簡介】 定的空中落料 ,稱 量斗 穩(wěn)定 ,并且卡袋機(jī)構(gòu)卡 緊時(shí) ,卸料 門打開 ,物料 進(jìn) 入放料斗 ,再落入袋 內(nèi) ,給 料 結(jié) 束。 自動(dòng)供袋機(jī)的組成和工作原理 自 動(dòng) 上袋機(jī) 組 包括：自 動(dòng) 供袋、自 動(dòng) 取袋、自 動(dòng)夾 袋與上袋、自 動(dòng)開袋 、自動(dòng) 送袋等機(jī)構(gòu) ,以及氣 動(dòng) 系 統(tǒng)、 真空系 統(tǒng)、光電檢測裝 置和 電氣 控制系 統(tǒng) 。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。供袋機(jī) 為裝 袋機(jī)提供空 包裝 袋，操作人 員將 空 包裝 袋放置在 給 袋器上后，其余的 動(dòng) 作均由設(shè)備 自 動(dòng) 完成。 該 部機(jī)采用 雙盤 自 動(dòng) 切 換 工作方式，每 盤 可存 儲(chǔ) 200 個(gè) 以上空袋(編織 袋或 紙 袋 )，取袋 時(shí) 配有真 空檢測 系 統(tǒng) ?？沾姆胖们?況由檢測裝 置 進(jìn) 行 檢測 。 帶 有真空吸 盤的 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 盤和光 電開關(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 在線 ，等待裝 袋 機(jī)將包裝 袋取走。 ［ 8］ 自動(dòng)裝袋機(jī)的組成和工作原理 自 動(dòng)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。過 渡料斗是 裝 袋 機(jī)聯(lián) 接全自 動(dòng)電 子定量秤的 過 渡 裝 置，它可以存 儲(chǔ) 一袋物料，提高全自 動(dòng)電 子定量秤的 稱 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 到全自 動(dòng)電 子定量秤上。取 袋開袋夾 送 裝 置 將 自 動(dòng) 供袋機(jī)的取袋器取好的袋子 夾 住， 開 袋吸 盤 吸住袋子的 兩 面，在主氣缸推 動(dòng) 下送到翻 門縮 口 裝 置的下面并 將 袋口拉 開 (此 動(dòng) 作是和翻 門縮 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 門縮 口 裝 置 將 送 過來 的料袋通 過夾 袋手爪 夾 住袋子的 兩上邊 ，通 過縮 口 動(dòng) 作 收縮 袋口 (此 動(dòng) 作與 開袋動(dòng) 作同 時(shí)進(jìn) 行 )使翻 門 插入袋口，并在 檢測系 統(tǒng)檢測 到料袋位置正確后向全自 動(dòng)電 子定量秤和 過 渡料斗 發(fā) 出卸料 請(qǐng) 求指令， 8 投下物料，完成 裝 袋。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(shí)夾 送到 夾 口整形 機(jī)內(nèi) 。 轉(zhuǎn)位輸送機(jī)的組成和工作原理 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 停機(jī)送 來 的料袋按 預(yù) 定的 編組 程序 對(duì) 料袋 進(jìn) 行 輸 送和 轉(zhuǎn) 位。料袋的 轉(zhuǎn) 位是通 過 光 電 信 號(hào)控 制 轉(zhuǎn) 位裝 置，在料袋 輸 送 過 程中使料袋 實(shí)現(xiàn) 90176。的 轉(zhuǎn) 位。料袋所需回 轉(zhuǎn) 的角度是以保 證料 袋口向 內(nèi)為 準(zhǔn)， 從 而能 夠 保 證 垛形整 齊 、美 觀 。 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) 90176。， 當(dāng)料袋不需 轉(zhuǎn) 位 時(shí) ，氣缸 將夾 板收回， 夾 板不 擋 料袋。 編組機(jī)的組成和工作原理 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)主要由 輸 送機(jī) 、緩 停板、前 擋 板及左 右擋 板 組 成。 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(shí)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。 當(dāng) 位于 輸 送 帶 入口 處 的光 電開關(guān)檢測 到一 個(gè) 料袋到 來時(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 來時(shí) ，光 電開關(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 停板上 暫 存。如果 計(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 停板的 設(shè) 置 減 少一次 來回 推袋的 時(shí)間 ， 從 而提高了 碼 垛效率。 推袋壓袋機(jī)的組成和工作原理 推 袋壓袋 機(jī)主要由 傳動(dòng) 機(jī)構(gòu)、推袋小 車 、 導(dǎo)軌 、 壓袋 機(jī)支架、 壓袋 框等機(jī)構(gòu)組 成。推 袋壓袋機(jī)是將 已 編組的 料袋 組 推至 緩沖區(qū) 或 碼 垛 區(qū) ，并在分 層碼 垛 時(shí)對(duì)一 層 料袋 進(jìn) 行五面整形，使垛形保持良好。 當(dāng) 料袋 進(jìn) 入 壓平輸 送機(jī)和 壓平裝 置 時(shí) ,上下 皮帶將 料袋向前 輸 送的同 時(shí) ,壓 整 裝 置本身重量的一部分作用在料袋上 ,使袋內(nèi) 物料分布 均 勻 。推袋機(jī)完成一 個(gè) 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 停板上后，推料小 車 退回原位，第二次 將 另一半 層 料 袋連 同 緩 停板上的半 層 料袋全部推到 碼 垛 區(qū) 。整 個(gè) 推袋 過 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。 9 分層碼垛機(jī)的組成和工作原理 分 層碼 垛機(jī)是由滑板機(jī)構(gòu)、整形 裝 置和端 擋 板 組 成。料袋 在編組 機(jī)上排列好后 ,通 過 推袋 機(jī)將 料袋推到分 層 機(jī)上 ,分 層 機(jī)先通 過 整形板 對(duì) 已 編組的 料袋 組進(jìn) 行整形，然后，分 層 機(jī)再 將 整形后的一 層 料袋 投放到升降機(jī)上的托 盤 上，完成一 層料袋 的碼 垛。 升降機(jī) 的組成和工作原理 升降機(jī)主要由升降平臺(tái)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和配重體組成。升降機(jī)是在碼垛過程中完成對(duì)空托盤的提升和對(duì)垛盤逐層下降以進(jìn)行碼垛的設(shè)備 。 剪叉式升降機(jī)是靠剪刀式支承架的展開與折迭來完成貨物平臺(tái)的升降，其動(dòng)力是通過油缸的伸縮來推動(dòng)剪刀的展開與折迭。 托盤倉的組成和工作原理 托 盤倉 主要由機(jī)架、叉板、主氣缸、光電開關(guān)組成。 托 盤倉 用 來儲(chǔ) 存一定 數(shù)量的托 盤 ,根據(jù)需要 及時(shí) 準(zhǔn)確地 將托盤 分配 給 托 盤輸 送機(jī)確保生 產(chǎn)線 能 連續(xù) 工作。托 盤輸 送 機(jī)將托盤倉 中存 儲(chǔ) 的托 盤 輸 送到 碼 垛工位。垛 盤輸 送 機(jī)是將 空托 盤輸 送至升降機(jī)的升降托叉 上進(jìn)行碼 垛，而后 將滿 垛后的垛 盤輸 送至下一垛 盤輸 送機(jī) (無動(dòng) 力 )的 設(shè)備 。托 盤倉 的主氣缸用以 頂 起托 盤 。 側(cè) 面 還裝有兩個(gè) 小氣缸，小氣缸控制叉板 開 合，保 證 托 盤的 提取。光 電開關(guān) 采用 對(duì) 射式光 電開關(guān)，檢測 托 盤倉內(nèi)托盤的 存 儲(chǔ) 量，以保 證 托 盤的及時(shí) 供 給 。 10 第 3 章 包裝碼垛自動(dòng)生產(chǎn)線 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 在 包裝過 程中，自 動(dòng) 完成 稱 重、供袋、取袋、 裝 袋、 縫口 、 輸 送、金 屬檢測 、重量 檢測 及 碼 垛等多 個(gè)動(dòng) 作， 動(dòng) 作多， 運(yùn)動(dòng) 復(fù) 雜，而 所 處工 作 環(huán) 境 惡 劣 (高 溫 、振動(dòng) 、粉 塵 )， 這就要 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 的各種控制 為開關(guān) 量，而目前流行的 PLC 具有 結(jié) 構(gòu)小巧、 運(yùn) 行速度高、通用性好、可靠性高等特 點(diǎn) ，非常適合于 工業(yè)現(xiàn)場的 高 溫 、振 動(dòng) 、粉 塵等惡 劣 環(huán) 境下的 開關(guān) 控制。所以 選用 PLC 作 為 控制系 統(tǒng) 的核心部件。本 包裝碼 垛自 動(dòng) 生 產(chǎn)線動(dòng)作關(guān) 系復(fù) 雜， I/0 點(diǎn)數(shù)較 多，以 開關(guān) 量控制 為 主， 選擇 日本三菱公司的 FX2N 系列 PLC 為 控制核心部件。 ［ 9］［ 10］ PLC 的基本結(jié)構(gòu) PLC 的 類 型繁多，但其 結(jié) 構(gòu)和工作原理 則大 同小異，一般是由中央 處理單 元(CPU)、 內(nèi) 存、 輸 入 /輸 出 單 元、 編 程器、 電 源等主要部分構(gòu)成的。如果把 PLC 看作一 個(gè)系統(tǒng) ，外部的 開關(guān) 信 號(hào)均為輸 入 變 量，它 們經(jīng)輸 入接口存到 PLC 內(nèi) 部的 數(shù)據(jù)存 儲(chǔ) 器中，而后 經(jīng)過邏輯運(yùn) 算或 數(shù) 據(jù) 處 理以 輸出變 量的形式送 到輸 出接口， 從而控制 輸 出 設(shè)備 。 PLC 的基本 結(jié) 構(gòu)如 圖 31 所示。 ［ 11］ 圖 31 PLC 的基本結(jié)構(gòu) 11 PLC 的主要組成部分 （ 1）中央 處理單 元 (CPU) 中央 處理單 元 (CPU)是 PLC 的控制中 樞 。它按照 PLC 系 統(tǒng) 程序 賦 予的功能接收并存 儲(chǔ)從編 程器 鍵入 的用 戶 程序和 數(shù) 據(jù)； 檢 查 電 源、 內(nèi) 存、 I/O 以及警戒定 時(shí) 器的 狀態(tài) ，并能 診斷 用 戶 程序中的 語 法 錯(cuò)誤 。 當(dāng) PLC 投入 運(yùn) 行 時(shí) ，首先它以 掃 描的方式接 收現(xiàn)場各輸入裝 置的 狀態(tài) 和 數(shù) 據(jù)，并分 別 存入 I/O 映象 區(qū) ，然后 從 用 戶 程序 內(nèi) 存中逐 條讀 取用 戶 程序， 經(jīng)過 命令 解釋 后按指令的規(guī) 定 執(zhí) 行 邏輯 或算 數(shù)運(yùn) 算的 結(jié) 果送入 I/O 映象 區(qū) 或 數(shù) 據(jù)寄存器 內(nèi) 。等所有的用 戶 程 序執(zhí) 行完 畢 之后，最后 將 I/O 映象 區(qū) 的各 輸 出 狀態(tài) 或 輸 出寄存器 內(nèi) 的數(shù) 據(jù) 傳 送到相 應(yīng) 的 輸 出 裝 置，如此循 環(huán)運(yùn) 行，直到停止 運(yùn) 行。 （ 2） 內(nèi) 存 根據(jù) 內(nèi) 存存 儲(chǔ)內(nèi) 容的不同， 我們 把 內(nèi) 存分 為： 系 統(tǒng) 程序 內(nèi) 存：用 來 存放系 統(tǒng) 程序的 內(nèi) 存。系 統(tǒng) 程序相 當(dāng) 于 計(jì) 算機(jī)操作系 統(tǒng) ，主要包括 檢 查程序、 編譯 程序和 監(jiān) 控程序，是 PLC 廠家根據(jù) 選用 的 CPU 的指令系統(tǒng)編寫 的，并固化到 ROM 里，用 戶 不能修改其 內(nèi) 容。 用 戶 程序 內(nèi) 存：用 來 存放用 戶 根據(jù)控制要求 編 制的程序。不同 類 型的 PLC，其存 儲(chǔ) 容量也不一 樣 。 數(shù) 據(jù)存 儲(chǔ) 器：用以存放 PLC 運(yùn) 行中的各種 數(shù) 據(jù)的 內(nèi) 存。因 為運(yùn) 行中 數(shù) 據(jù)不 斷變 化，所以 這 種 內(nèi) 存必 須 可擦 寫 。 （ 3） 輸 入 /輸 出 單 元 輸 入 /輸 出 (I/0)單 元是 PLC 與外部 設(shè)備 相互 聯(lián) 系的窗口。 輸 入 單 元接 收現(xiàn)場設(shè)備向 PLC 提供的信 號(hào) ，例如由按 鈕 、操作 開關(guān) 、限位 開關(guān) 、 繼電 器觸 點(diǎn) 、接近開關(guān) 、 撥碼 器等提供的 開關(guān) 量信 號(hào) 。 這 些信 號(hào)經(jīng)過輸 入 電 路的 濾 波、光 電 隔離、電平轉(zhuǎn)換 等 處 理， 變 成 CPU 能 夠 接收和 處 理的信 號(hào) 。 輸 出 單 元 將經(jīng)過 CPU 處 理的微弱 電 信 號(hào) 通 過 光 電 隔離、功率放大等 處 理 轉(zhuǎn)換 成外部 設(shè)備 所需要的 強(qiáng)電 信 號(hào) ，以驅(qū)動(dòng) 各 執(zhí) 行 組 件，如指示 燈 的亮 滅 ， 電動(dòng)機(jī)啟 停和正反 轉(zhuǎn) ， 設(shè)備 的 轉(zhuǎn)動(dòng) 、平移、升降， 閥門的關(guān)閉等 。 （ 4） 電 源部分 電 源部件能 將 外部 供電電 源 轉(zhuǎn)換 成供 PLC 的 CPU、 內(nèi) 存、 I/0 接口等 電 子 電 路工作所需要的直流 電 源，使 PLC 能正常工作。 PLC 中一般配有 開關(guān) 式 穩(wěn)壓電 源 為內(nèi) 部 電 路 供電 。 開關(guān)電 源的 輸 入 電壓 范 圍寬 、體 積 小、重量 輕 、效率高、抗干擾性能好。有的 PLC 能向外部提供 24V 的直流 電 源，可 給輸 入 單 元所 連 接的外部 開關(guān) 或 傳 感器 供電 。 ［ 12］ 12 PLC 的工作原理 PLC 與 繼電 器構(gòu)成的控制 裝 置的重要 區(qū)別 之一就是工作方式不 同，繼電 器控制是并行 運(yùn) 行方式，即如果 輸出線 圈通 電 或 斷電 ， 該線 圈的觸 點(diǎn) 立即 動(dòng) 作，只要形成 電 流通路，就有可能有幾 個(gè)電 器同 時(shí)動(dòng) 作。而 PLC 則 不同，它采用循 環(huán)掃 描技 術(shù) ，只有 該線 圈通 電 或 斷電 ，并且必 須當(dāng) 程序 掃 描到 該線 圈 時(shí) ， 該線 圈觸 點(diǎn) 才會(huì)動(dòng) 作，而且每次它只能 執(zhí) 行一 條 指令， 這 也就是 說 PLC 以“串行”方式工作的，這 種工 作方式可以避免 繼電 器控制的觸 點(diǎn)競爭 和 時(shí) 序失配等 問題 。也可以 說，繼電 器控制 裝 置是根據(jù) 輸 入和 邏輯控 制 結(jié) 構(gòu)就可以直接得 到輸 出，而 PLC 控制 則 需要 輸 入采 樣 、用 戶 程 序執(zhí) 行和 輸 出刷新三 個(gè)階 段才能完成控 制過 程。 輸入采樣階段 在輸 入采 樣階 段， PLC 以 掃 描方式依次 地讀 入所有 輸 入 狀態(tài) 和 數(shù) 據(jù)，并 將 它們 存入 I/O 映象 區(qū) 中的相 應(yīng) 得 單 元 內(nèi) 。 輸 入采 樣結(jié) 束后， 轉(zhuǎn) 入用 戶 程 序執(zhí) 行和 輸出刷新 階 段。在 這兩個(gè)階 段中，即使 輸 入 狀態(tài) 和 數(shù) 據(jù) 發(fā) 生 變 化， I/O 映象 區(qū) 中的相 應(yīng)單 元的 狀態(tài)