【正文】 目前，市場上的主流控制系統(tǒng)是PLC，它的特點是結(jié)構(gòu)小巧、通用性好、運行速度快、可靠性高，非常適合于在高溫、振動、粉塵等環(huán)境惡劣的工業(yè)現(xiàn)場實現(xiàn)各種開關(guān)控制，所以選用PLC作為控制系統(tǒng)的核心部件。在碼垛機碼垛過程中，需要完成對袋子的夾緊、升降及水平搬運、旋轉(zhuǎn)、排列等多個動作，另外還要進行金屬檢測、壓力檢測、行程開關(guān)檢測等，動作頻繁且過程復(fù)雜。第3章 分層裝置電氣控制系統(tǒng)設(shè)計自動控制（automatic control）是指在沒有人直接參與的情況下，利用外加的設(shè)備或裝置，使機器、設(shè)備或生產(chǎn)過程的某個工作狀態(tài)或參數(shù)自動地按照預(yù)定的規(guī)律運行。分層裝置機械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，零部件較多?；净芈泛唸D如圖23所示。調(diào)速器用來調(diào)節(jié)氣缸的運動速度，以滿足負載的不同速度要求。電磁閥控制氣體通斷及執(zhí)行機構(gòu)換向。所謂基本回路就是由一些氣壓元件組合起來完成特定功能的氣路結(jié)構(gòu)。減壓閥帶有壓力表，調(diào)整空氣壓力可由壓力表直接讀出。氣水分離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。它們對保持系統(tǒng)可靠、穩(wěn)定和持久地工作起著十分重要的作用[15]。3. 控制元件 即用以控制調(diào)節(jié)壓縮空氣的壓力、流量、流動方向以及系統(tǒng)執(zhí)行機構(gòu)的工作程序的元件，如壓力閥、流量閥、方向閥和邏輯元件等。它將原動機(如電動機)的機械能轉(zhuǎn)換為空氣的壓力能并經(jīng)凈化設(shè)備凈化，為各類氣動設(shè)備提供潔凈的壓縮空氣。2. 鏈速 鏈傳動的運動情況和繞在多邊形輪子上的帶傳動很相似，邊長相當于鏈節(jié)距，邊數(shù)相當于鏈輪齒數(shù)。1. 滾子鏈傳動 滾子鏈齒形系用標準刀具加工，在鏈輪工作途中不必畫出，應(yīng)注明鏈節(jié)距、齒數(shù)、分度圓直徑、齒項圓直徑、齒根圓直徑。高架碼垛機中彎道輸送機主要采用鏈傳動，并且主要是滾子鏈傳動。因其經(jīng)濟、可靠，故廣泛用于農(nóng)業(yè)、采礦、冶金、起重、運輸、石油、化工、紡織等各種機械的動力傳動中。高架碼垛機主傳送帶采用帶傳動和鏈傳動(彎道輸送機采用鏈傳動)。嚙合傳動具有外廓尺寸小、效率高、傳動比恒定、功率范圍廣等優(yōu)點。摩擦傳動運行平穩(wěn)、無噪聲。摩擦傳動的外廓尺寸較大，由于打滑和彈性滑動等原因，其傳動比不能保持恒定。機器中所以要采用傳動裝置的原因是：1)工作機構(gòu)所要求的速度、轉(zhuǎn)矩或力，通常與動力機不一致；2)工作機構(gòu)常要求改變速度，用調(diào)節(jié)動力機速度的方法來達到這一目的往往不很經(jīng)濟；3)動力機的輸出軸一般只作等速回轉(zhuǎn)運動，而工作機構(gòu)往往需要多樣的運動；4)一個動力機有時要帶動若干個運動形式和速度都不同的工作機構(gòu)。 傳動裝置設(shè)計傳動裝置是一種在距離間傳遞能量并兼實現(xiàn)某些其它作用的裝置。顯然，整個運動鏈相對其中一桿(機架)的自由度，辦即機構(gòu)的自由度，應(yīng)為活動構(gòu)件自由度總數(shù)與運動副引入的約束總數(shù)之差，即機構(gòu)的自由度也即是機構(gòu)所具有的獨立運動的數(shù)目。這q個構(gòu)件中有一個構(gòu)件(機架)被看作固定不動，其余活動構(gòu)件數(shù)為n=q1。在著手設(shè)計新機構(gòu)時，首先應(yīng)判斷所設(shè)計的機構(gòu)能否運動；如果能夠運動，還需判斷在什么條件下才能具有確定的相對運動。根據(jù)所設(shè)計機器的特點，進行綜合考慮、分析比較，抓主要矛盾，才能選出最佳的機構(gòu)。選擇機構(gòu)時，不但要考慮執(zhí)行構(gòu)件的運動形式，而且還要考慮它的運動規(guī)律或運動軌跡。常用原動機的運動形式有下列三種：1)連續(xù)轉(zhuǎn)動，例如電動機和內(nèi)燃機的輸出運動；2)往復(fù)移動，例如贏線電動機和固定的活塞式油缸或氣缸的輸出運動；3)往復(fù)擺動例如雙向電動機和擺動的活塞式油缸或氣缸的輸出運動。由分析各種機器可知，執(zhí)行構(gòu)件的運動形式有下列七種：1)連續(xù)轉(zhuǎn)動；2)往復(fù)移動；3)往復(fù)擺動；4)單向問歇轉(zhuǎn)動；5)間歇往復(fù)移動；6)問歇往復(fù)擺動：7)實現(xiàn)給定軌跡。執(zhí)行構(gòu)件的數(shù)目就是應(yīng)當選用的執(zhí)行機構(gòu)的個數(shù)，而執(zhí)行構(gòu)件的運動就是所選執(zhí)行機構(gòu)輸出件的運動。用于限制料袋在分層機上的位置，從而保持良好的垛形[13]。支撐平板通過支撐桿連接到大框架上，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，氣缸在光電信號控制下帶動整形板伸出壓緊料袋(整形)，當料袋落到托盤上后，氣缸便帶動整形板退回到原始位置。大框架對角線方向有一對光電開關(guān)1，用于檢測和控制升、降機的極限位置[12]。軸裝式減速電機通過鏈傳動帶動左、右滑板沿導(dǎo)軌相向或相背運動，使左右滑板分開或合擾。(l)滑板機構(gòu)由傳動系統(tǒng)(包括減速電機、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。到達關(guān)閉位置時，分層板停止運動，完成一個動作循環(huán)。升降機開始下降，分層機分層板以預(yù)置速度對應(yīng)的速度反向高速啟動。這時料袋已經(jīng)落在升降托架上的托盤上，壓拍開始動作，對料袋進行壓平。當分層板到達分層機開減速位置時，分層板變?yōu)榈退龠\行。當推袋小車把一層的袋子推到分層板上時，側(cè)邊整形的光電開關(guān)啟動，工作并保持。壓袋氣缸側(cè)面有壓袋上位接近開關(guān)。分層機分層板的位置通過接近開關(guān)進行檢測，在分層板下方共有4個接近開關(guān)，分別是分層機開位、分層機開減速位、分層機關(guān)減速位、分層機關(guān)位。第2章 分層裝置機械系統(tǒng)設(shè)計 概述分層板是碼垛機組中的重要部機之一，對提高碼垛質(zhì)量和速度起到關(guān)鍵的作用。通過控制電機的正反轉(zhuǎn)，分層板可以實現(xiàn)打開和關(guān)閉運動。氣動部分是由檢測傳感器、光電開關(guān)等組成。 分層裝置的組成分層裝置是該系統(tǒng)是一個典型的機電一體化系統(tǒng)或稱為機電計算機控制系統(tǒng)(本系統(tǒng)主要采用PLC控制)，因而本系統(tǒng)設(shè)計主要由機械、氣動、控制三大部分組成。分層機在升降機的協(xié)同下，對料袋進行碼垛操作。高架碼垛機生產(chǎn)線是集機、電、儀于一體的高技術(shù)產(chǎn)品，它主要應(yīng)用于化工、糧食、食品及醫(yī)藥等行業(yè)中的粉、粒、塊狀物料(如塑料、化肥、合成橡膠、糧食等)的全自動碼垛，高架碼垛機主要由以下幾部分組成，大斜坡輸送機、緩?fù)浩綑C、轉(zhuǎn)位機、編組機、推袋機、分層機、升降機、托盤輸送機、垛盤輸送機、托盤倉等組成。機電一體化技術(shù)又稱機械電子技術(shù)，是機械技術(shù)、電子技術(shù)和信息技術(shù)有機結(jié)合的產(chǎn)物。，繼電器、接觸器、斷路器的原理及使用。本課題主要研究高架碼垛機分層裝置控制系統(tǒng)設(shè)計。一方面，隨著企業(yè)的集團化，生產(chǎn)能力的規(guī)?；瑢Υa垛機的工作能力的要求不斷提高，使傳統(tǒng)的在線式碼垛機向高速化方向發(fā)展。如用于包轉(zhuǎn)產(chǎn)品的各種整理、轉(zhuǎn)向、傳送裝置、檢測裝置、打印裝置等的開發(fā)，大大提高了生產(chǎn)效率和自動化程度。3．大力開發(fā)輔助設(shè)備，促進連續(xù)化生產(chǎn)的發(fā)展 除主機外，各種輔助設(shè)備也相當重要。其主要途徑是在提高自動化水平的同時不斷改進結(jié)構(gòu)。由于大量采用了微電子、遠紅外、傳感器等高新技術(shù)，特別是微型計算機的應(yīng)用，使上述兩個方面的水平迅速提高，從而簡化了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，減少了人工操作，提高了包裝商品的傳輸效率[9]。 高架碼垛機的發(fā)展趨勢為了滿足各行各業(yè)對包裝商品的提高生產(chǎn)效率的要求，改善工作環(huán)境，降低勞動強度，高架碼垛機就必須適應(yīng)不斷發(fā)展的包裝工業(yè)的需求，未來的高架碼垛機有以下發(fā)展趨勢:1．機電儀綜合技術(shù)是高架碼垛機的發(fā)展主流 自動化程度是衡量包裝機械技術(shù)水平的重要標志。(6)國產(chǎn)碼垛機的備品備件容易解決國產(chǎn)碼垛機投產(chǎn)后所需的備品備件，供應(yīng)渠道暢通，容易解決，且經(jīng)濟實惠。因此，國產(chǎn)全自動碼垛機與國外同類型產(chǎn)品相比，其價格僅為國外同類型新產(chǎn)品價格的1/2—1/3