【正文】 除自動啟動托盤倉升降動作外，還可用托盤倉側(cè)面安裝的操作閘隨時(shí)啟動。托盤、垛盤輸送流程圖如圖 所示 。然后，啟動托盤倉動作，自動放一個(gè)空托盤到待傳托盤位置上。當(dāng)實(shí)垛盤未到達(dá)垛盤輸送機(jī)時(shí)，托盤輸送機(jī)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。若無空，則聲光報(bào)警，輸送機(jī)處于等待狀態(tài) 。 _。 開始 推袋氣缸移動 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 ___● __________。當(dāng)排垛未完成時(shí)，升降機(jī)上升或下降動作均 無效?？胀斜P到達(dá)待碼垛位置時(shí)，升降機(jī)開始上升，到達(dá)上限位或升降機(jī)上臨界光電開關(guān)，停止上升，等待分層碼垛。若層數(shù)小于 8 時(shí)，進(jìn)行分層碼垛動作 。推袋、分層流程圖如圖 所示。若托盤處于分層碼垛位置時(shí)，分層機(jī)打開，升降機(jī)開始下降，壓袋機(jī)壓到位后，壓袋和側(cè)面整形氣缸返回，升降機(jī)停止河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 包裝碼垛自動生產(chǎn)線控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 24 下降。當(dāng)滿一層而且分層機(jī)空時(shí)，推袋機(jī)推倒前端位置，推袋擋板打開，然后推袋機(jī)返回。 ① 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。承載托盤再下降一層包裝袋的高程 ,至此完成第 2 層的碼垛工作。,并送至排包工序 ,然后由排包機(jī)將排列好的 3只包裝袋推送至碼包工序 ,第 9 只包裝袋不用旋轉(zhuǎn)直接進(jìn)入排包工序 ,第 10 只包裝袋在旋轉(zhuǎn)機(jī)上做 180176。后面第 7 層的碼垛均按上述程序運(yùn)行。由卸包機(jī)將編碼好的一層包裝袋卸入事先備好的托盤上進(jìn)行分層碼垛 。,然后由排包機(jī)推至碼包工序 。第 1 只包裝袋不旋轉(zhuǎn)直接進(jìn)入排包工序 ,第 2 只包裝袋做 180176。 (5)托盤庫： 成疊的托盤由叉車送入 ,按程序逐個(gè)排放至托盤輥道輸送機(jī) ,有規(guī)律地向碼垛工序供應(yīng)空托盤 ,達(dá)到 8 層后的成垛托盤 ,由輥道輸送機(jī)輸送至成垛托盤庫 ,最后由叉車取出送至倉庫貯存。 (3)積袋機(jī)構(gòu)： 采用皮帶輸送機(jī)集中編排好的包裝袋。 (1)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)： 按設(shè)定程序?qū)Πb袋作轉(zhuǎn)向編排。 Y N N Y 圖 金屬檢測、重量檢測流程圖 開始 光電開關(guān)檢測料袋 倒袋氣缸伸出 料袋推到 整形 料袋向前移動 氣缸復(fù)位 開始 檢測機(jī)檢測 有金屬嗎 重量檢測機(jī)檢測 重量合格嗎 ？ 料袋向前移動 氣缸復(fù)位 剔除處理 剔除處理 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 包裝碼垛自動生產(chǎn)線控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 23 碼垛部分 機(jī)器人碼垛機(jī)主要由機(jī)械主體、伺服驅(qū)動系統(tǒng)、手臂機(jī)構(gòu)、末端執(zhí)行器 (抓手 ) 、末端執(zhí)行器調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)以及檢測機(jī)構(gòu)組成 ,按不同的物料包裝、堆垛順序、層數(shù)等要求進(jìn)行參數(shù)設(shè)置 ,實(shí)現(xiàn)不同類型包裝物料 的碼垛作業(yè)。合格料袋繼續(xù)向前輸送。 開始 橫進(jìn)裝置移動 移動到位置 了嗎？ 限位開 關(guān)閉合 抱板與大夾子閉合 縮口夾子張開 折邊、縫袋口 氣缸復(fù)位 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 包裝碼垛自動生產(chǎn)線控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 22 圖 、輸送流程圖 ⑥ 金屬檢測、重量檢測控制邏輯 料袋通過金屬檢測輸送機(jī)時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)袋中有金屬物體，檢 測器將發(fā)出警報(bào)，含金屬料袋將由自動撿選機(jī)剔除。 N Y 圖 ⑤ 倒袋、輸送控制邏輯 料袋由縫口機(jī)進(jìn)入倒袋輸送機(jī)，光電開關(guān)檢測到料袋后，倒袋氣缸伸出，將料推倒，進(jìn)入整形部分，此后重復(fù)上述各種操作。這樣完成送袋操作，此后重復(fù)上述各種操作。 N Y N Y N Y 圖 ④ 折邊、縫口控制邏輯 橫進(jìn)裝置向包裝線裝料方向移動，經(jīng)過減速過程，橫進(jìn)裝置到位，抱板與大夾子夾緊，縮口夾子張開，為送袋操作做好準(zhǔn)備 。從放料門插入，打開袋口，然后秤卸料總定時(shí)器開始起動，總定時(shí)器的時(shí)間設(shè)定裝袋、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，放料門關(guān)閉，裝料操作完畢。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)，開袋、抱袋、張開，開袋真空檢測和夾 袋壓力檢測工作，如果沒有夾住袋子或沒有把袋口打開，縮口夾子則松開，開袋真空和夾袋壓力斷開，然后進(jìn)行吹袋操作。 吸袋氣缸上升 到上限位 了嗎？ 傾斜氣缸運(yùn)動 袋子送入 供袋輥?zhàn)? 各氣缸復(fù)位 吸盤斷真空 到斜限位 了嗎？ 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 包裝碼垛自動生產(chǎn)線控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 19 圖 ③ 自動裝袋控制邏輯 這時(shí)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(shí)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。到位后，磕頭裝置傾斜，由限位開關(guān)限位，同時(shí)起動真空電磁閥，實(shí)現(xiàn)真空吸袋，經(jīng)過延時(shí)，吸住袋，磕頭裝置立起，斜托板上升回到原來位置，完成取袋操作，這個(gè)過程重復(fù)進(jìn)行。 開始 供袋 取袋 送袋 斜板 抓袋 橫進(jìn)取袋 橫進(jìn)送袋 縫紉機(jī) 夾口折邊 充填托起 縮袋口 放料門 開袋 夾袋口 抱夾 立袋輸送 推到壓平 金屬檢測 復(fù)檢稱 剔除 爬坡過度 爬坡 緩?fù)? 升降機(jī) 垛盤輸送 托盤輸送 層計(jì)數(shù) 分層 整形 推袋 緩?fù)浩? 轉(zhuǎn)位輸送 轉(zhuǎn)位 編組 叉裝架 排垛 托盤氣缸 開盤托盤叉 結(jié)束嗎 結(jié)束 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 包裝碼垛自動生產(chǎn)線控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 18 開始 垂直氣缸 下降 吸袋真空 裝置接通 吸盤吸住袋子 N Y 真空閥到 N 設(shè)定值？ Y 圖 自動供袋流程圖 ② 自動取袋控制邏輯 袋子通過供袋輥?zhàn)铀偷叫蓖邪迳?，當(dāng)斜托板上的光電開關(guān)檢測到袋底時(shí)，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(shí)，斜托板上的防滑吸盤吸住袋子。同時(shí)，傾斜氣缸開始返回，完成吸袋操作，這個(gè)過程不斷重復(fù)進(jìn)行。 包裝碼垛自動生產(chǎn)線工藝流程如圖 所示。碼垛完成后，垛盤輸送機(jī)將其輸送出碼垛區(qū)，停放在叉車區(qū)域垛盤輸送機(jī)上。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)，如果檢測不合格，在包裝袋通過自動撿選機(jī)時(shí)將被剔除，而合格的包裝袋則順利通過自動撿選機(jī)，再經(jīng)噴墨打印機(jī)、過渡輸送機(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。當(dāng)秤斗中的物料重量達(dá)到最終設(shè)定值時(shí)，稱重終端發(fā)出停止加料信號，待空中的飛料全部落入秤斗后此次稱重循環(huán)結(jié)束，此時(shí)電子包裝秤等待裝袋機(jī)的投料信號。全自動包裝碼垛生產(chǎn)線的機(jī)械系統(tǒng)主要包括全自動稱重單元、包裝單元、輸送檢測單元、碼垛單元。 系統(tǒng) 電氣控制主電路圖 見附錄圖 C。普通電機(jī)的主回路包括交 流接觸器和熱繼電器 ， 制動電機(jī)還包括制動單元的輔助回 路。上電源經(jīng)總的低壓斷路器 QF0 為整機(jī)供電。供電電源等級為 AC380177。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 、 所示。 FX2N型 PLC 的輸入 /輸出通道號采用自由配置、固定通道方式。 前段 后段 圖 I/0擴(kuò)展連接示意圖 ④ 分配輸入 /輸出點(diǎn)信號、輸出點(diǎn)與輸出控制是一一對應(yīng)的。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)，可以滿足系統(tǒng)的要求。 ③ 具體的輸入輸出擴(kuò)展 根據(jù)對于本生產(chǎn)線的分析，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 FX2N 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 FX2N128MR+FX2N48ER 各一臺，共有點(diǎn)數(shù) 176 個(gè)，輸入點(diǎn)88 個(gè)，編號范圍是 X000～ X127，輸出點(diǎn) 88 個(gè)，編號范圍是 Y000～ Y127。 （ 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 。 在組織 FX2N 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)以內(nèi)，其中輸入點(diǎn)數(shù)和輸出點(diǎn)數(shù)均不能超過 184點(diǎn)； DC24V 電源和 DC5V 電源的容量，基本單元和擴(kuò)展單元內(nèi)部裝有電源，可以對擴(kuò)展模塊供給 DC24V 電源，對特殊模塊供給 DC5V 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內(nèi)； 對于 FX2N 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。 ② FX2N 系列 PLC 輸入輸出擴(kuò)展方法 ， FX2N 系列 PLC 是由電源、 CPU、輸入輸出和程序存儲器組成的單元型可編程控制器。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。 PLC 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) PLC 控制系統(tǒng)示全包裝生產(chǎn)線的核心部分，而在包裝過程中，動作多，運(yùn)動復(fù)雜，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。各種 模塊上均有運(yùn)行和故障指示裝置，便于用戶了解運(yùn)行情況和查找故障。 ⑤ 安裝簡單，維修方便 ； 工業(yè)環(huán)境下直接運(yùn)行。 PLC 的各個(gè)部件，包括 CPU，電源， I/O 等均采用模塊化 PLC，由機(jī)架及電纜將各模塊連接起來，系統(tǒng)的規(guī)模和功能可根據(jù)用戶的需要自行組合。 為了組成工業(yè)局部網(wǎng)絡(luò)，它還有多種通訊聯(lián)網(wǎng)的接口模塊，等等。有相應(yīng)的 I/O 模塊與工業(yè)現(xiàn)場的器件或設(shè)備，如：按鈕；行程開關(guān)；接近開關(guān)；傳感器及變送器；電磁線圈；控制閥等直接連接。 （ 7）大型 PLC 還可以采用由雙 CPU 構(gòu)成冗余系統(tǒng)或有三 CPU 構(gòu)成表決系統(tǒng) ,使可靠性更進(jìn)一步提高。 （ 5）對采用的器件進(jìn)行嚴(yán)格的篩選。 （ 2）各輸入端均采用 RC 濾波器，其濾波時(shí)間常數(shù)一般為 10~20ms. （ 3）各模塊均采用屏蔽措施，以防止輻射干擾。本包裝碼垛自動生產(chǎn)線動作關(guān)系復(fù)雜， I/O 點(diǎn)數(shù)較多，以開關(guān)量控制為主，所以選 擇日本三菱公司的 FX2N 系列 PLC 為控制核心部件。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、粉塵等惡劣環(huán)境下的開關(guān)控制。光電式傳感器具有非接觸、響應(yīng)快、性能可靠等特點(diǎn)，因此在工業(yè)自動化裝 置和機(jī)器人中獲得了廣泛的應(yīng)用。它可用于檢測直接引起光亮變化的非電量，如光強(qiáng)、光照度等。它首先把被測量的變化轉(zhuǎn)換成光信號的變化，然后借助光電元件進(jìn)一步將光信號轉(zhuǎn)換成電信號。在某些要求傳感器能長期使用而又不能輕 易更換或標(biāo)定的場合，所選用的傳感器穩(wěn)定性要求更嚴(yán)格，更能經(jīng)受長時(shí)間的考驗(yàn)。 稱重傳感器：一種將質(zhì)量信號轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓽y量的電信號輸出的位置它的性能在很大程度上決定了電子