【正文】 基本單元。 輸出形式可以是 R、 S 和 T， R:繼電器輸出， S： 三端雙向可控硅輸出， T： 晶體管輸出 。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。 1．硬件配置 硬件配置包括 FXZN 基本單元、 FXZN 擴(kuò)展單元、檢測元件 (光電開關(guān)、接近開關(guān)、真空開關(guān)等 )、人機(jī)操作界面 (按鈕、指示燈等 )、控制元件 (交流接觸器、變頻器、電磁閥等 )以及執(zhí)行元件 (電機(jī)和氣缸等 )。由于包裝生產(chǎn)線的各種控制為開關(guān)量，動作關(guān)系復(fù)雜， I/O 點數(shù)較多，選擇日本三菱公畢 業(yè) 論 文 正 文 第 28頁 哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院印制 司的 FXZN 系列 PLC。 當(dāng)垛盤叉裝位置或垛盤緩沖位置有空而托盤輸送機(jī)占位時，垛盤輸送機(jī)將自動啟動運(yùn)行，將實垛盤送到垛盤緩沖位置上。若空托盤到位和排垛完畢后，托盤輸送機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。若無空，則聲光報警，輸送機(jī)處于等待狀態(tài) ， 一旦有空，則啟動排垛輸送。當(dāng)排垛未完成時，升降機(jī)上升或下降動作均無效。 空托盤到達(dá)待碼垛位置時，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) 為 0 時，停止上升，等待分層碼垛。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。若托盤處于分層碼垛位置時，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)停止下降。若滿半層時，推袋到滑臺位置，推袋擋板打開，然后推袋機(jī)返回 ： 當(dāng)滿一層而且分層機(jī)空時，推袋機(jī)推倒前端位置，推袋擋板打開，然后推袋畢 業(yè) 論 文 正 文 第 25頁 哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院印制 機(jī)返回。緩?fù)C(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)由轉(zhuǎn)位機(jī)和緩?fù)C(jī)是否占位有關(guān)，其中兩者都占位時，緩?fù)C(jī)暫停傳輸。 料袋至編組傳輸位，編組傳輸電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)計數(shù)值為 7 和 10 時，激發(fā)編組機(jī)滿有效。折邊縫口流程圖如圖 45 所示： 圖 45 折邊縫口流程圖 5．轉(zhuǎn) 位 /編組控制邏輯 由編組傳輸光電開關(guān) 對袋數(shù)進(jìn)行計數(shù)，然后根據(jù)計數(shù)結(jié)果來確定轉(zhuǎn)位機(jī)的動作，當(dāng)計數(shù)值為 02 和 710 時，轉(zhuǎn)位機(jī)動作使袋轉(zhuǎn)位90“。 當(dāng)橫進(jìn)裝置向包裝線裝料方向移動時，同時把裝滿料的袋子送到輸送帶上，進(jìn)行折邊、縫袋口操作?？偟亩〞r時間到后，放料門關(guān)閉，裝料操作完畢。 如果通過加緊壓力檢測袋子被夾住，真空開袋把袋口確實打開，則關(guān)閉真空和壓力裝置，卸料門打開，進(jìn)行裝袋操作。當(dāng)夾抱限位開關(guān)閉合后，料斗下縮口夾子應(yīng)張開，同時取袋裝置真空打開，橫進(jìn)裝置向包裝線裝袋位置 移動，同樣經(jīng)過減速過程，然后由限位開關(guān)控制到位，抱板與大夾子把裝滿料的帶子送到輸送袋上，夾輥氣缸動作，完成夾送動作。到位后，磕頭裝置傾斜，由限位開關(guān)限位，同時起動真空電磁閥，實現(xiàn)真空吸袋，經(jīng)過延時，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，這個過程重復(fù)進(jìn)行。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。 畢 業(yè) 論 文 正 文 第 19頁 哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院印制 包裝碼垛自動生產(chǎn)線工藝流程如圖 41 所示： 圖 41全自動包裝碼垛機(jī)生產(chǎn)線工藝流程圖 （二）程序控制邏輯 1．自動供袋控制邏輯 當(dāng)吸袋垂直氣缸電磁閥接通時，氣缸開始下降，同時吸袋真空裝置接通，當(dāng)吸袋真空閥達(dá)到設(shè)定值時，吸袋垂直氣缸開始上升，吸盤吸住袋子上升 ，上限位開關(guān)打開后，傾斜氣缸電磁閥接通，使垂直氣缸傾斜，把袋送入供袋輥子，斜限位開關(guān)閉合后，傾斜氣缸停止運(yùn)動，吸袋真空吸盤斷真空，袋子開始進(jìn)入供袋輥子。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。 此時電子包裝秤等待裝袋機(jī)的投料信號。其主要工藝流程如下 ： 物料自儲料斗進(jìn)入包裝秤的給 料裝置，通過粗、細(xì)給料、 實現(xiàn)粗、細(xì)兩級加料。 畢 業(yè) 論 文 正 文 第 18頁 哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院印制 四、 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計 （ 一）包裝碼垛自動生產(chǎn)線工藝流程 包裝碼垛自動生產(chǎn)線可自動完成稱重、供袋、取袋、裝袋、縫口、輸送、金屬檢測、重量檢測及碼垛等功能。它是包裝機(jī)的主要部分之一，其主要功能是吸袋及開袋等。如電子稱重機(jī)、吸袋、取袋等。 圖 34裝袋、夾袋、 開袋口氣路簡圖 碼垛機(jī)氣路系統(tǒng)中重要部分為托盤倉大氣缸升降系統(tǒng)。 夾緊檢測器的設(shè)定值為 :2kg/cm(相對 )。棄袋或夾緊檢測未探測到袋子，要把各個功能部件返回到其原來位置。 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。這時，伸縮料門伸入袋口中卸料。 畢 業(yè) 論 文 正 文 第 16頁 哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院印制 開口吸袋器在行進(jìn)時，啟動真空裝置，并通過真空檢測器檢測真空度。橫進(jìn)裝置氣路簡圖如圖 33 所示： 圖 33橫進(jìn)裝置氣路簡圖 裝袋、夾袋、開袋口的氣路系統(tǒng)為基本氣動回路如圖 34 所示。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。消音器用來排除排氣噪聲，保護(hù)環(huán)境。氣缸是執(zhí)行機(jī)構(gòu)的基本元件，承擔(dān)負(fù)載、輸出力及轉(zhuǎn)矩。 氣源處理裝置簡圖如圖 31 所示： 圖 31氣源處理裝置簡圖 氣路系統(tǒng)由基本回路構(gòu)成，基本回路由電磁閥、氣缸、管路、調(diào)速器、消 音器組成。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。 架 圖 210托盤倉結(jié)構(gòu)簡圖 畢 業(yè) 論 文 正 文 第 14頁 哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院印制 三、氣動及真空系統(tǒng) （一）氣動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 氣源處理裝置由排水過濾器、減壓閥、油霧器組成。側(cè)面還裝有兩個小氣缸，小氣缸控制叉板開合，保證托盤的提取光電開關(guān)采用對射式光電開關(guān)，檢測托盤倉內(nèi)托盤的存儲量，以保證托盤的及時供給。保證了叉板有足夠的強(qiáng)度、剛度支承托盤，叉板上裝有橡膠墊，起到一定的緩沖作用。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。這樣可以減少電機(jī)的驅(qū)動力和掣動力，并增加平臺運(yùn)行的平穩(wěn)性。減速電機(jī)的正、反旋轉(zhuǎn)，使升降平臺上、下運(yùn)動。 傳動機(jī)構(gòu)是升降平臺 3 實現(xiàn)升降運(yùn)動的動力源。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。 升降平臺 3 主要由托盤支架，一對導(dǎo)向滾輪、一對限位滾輪等構(gòu)件組成。 圖 28分層碼垛機(jī)結(jié)構(gòu)簡圖 升降機(jī)是實現(xiàn)分層碼垛的關(guān)鍵部機(jī)之一，其結(jié)構(gòu)如圖 29 所示。 端擋板由擋板和支架組成。 整形裝置由支撐平板、整形氣缸、整形板、導(dǎo)向輥等組成。傳動軸和畢 業(yè) 論 文 正 文 第 11 頁 哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院印制 張緊鏈輪分別裝在大框架的兩端，在大框架上還裝有一組接近開關(guān) 3，用于控制左、右滑板的運(yùn)動及停止位置。大框架由四個定位銷固定在高架平臺立柱的四根支撐角鋼上。 圖 27推袋壓袋機(jī)結(jié)構(gòu)簡圖 分層碼垛機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖 28 所示，它是由滑板機(jī)構(gòu)、整形裝置和端擋板組成。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?，推料小車退回原位第二次將另一半層料袋連同緩?fù)０?上的半層料袋全部推到碼垛區(qū)。壓袋機(jī)構(gòu)由壓袋機(jī)支架 壓袋框 6 及壓袋氣缸 7 組成。 推袋小車 2 由小框架、車輪 、推袋氣缸及推袋板組成。主傳動軸和張緊鏈輪分別安裝在大框兩端。 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。 畢 業(yè) 論 文 正 文 第 9頁 哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院印制 1，皮帶輸送機(jī) 、右擋板 圖 26編組機(jī)結(jié)構(gòu)簡圖 推袋壓袋機(jī)是提高碼垛機(jī)速度的關(guān)鍵部機(jī)之一。如果計數(shù)達(dá)到一層 (二袋豎加三袋橫或三袋橫加二袋豎 )時，推袋裝置就將二部分料袋一起推到碼垛區(qū)。在下一個料袋到來時，光電開關(guān)又重新啟動電機(jī)重復(fù)上述動作。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。編組機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖 26 所示，主要由輸送機(jī)、緩?fù)０?、前擋板及左右擋板組成。當(dāng)料袋按工作程序要求實現(xiàn)轉(zhuǎn)位時，夾緊氣缸伸出，帶動夾板將料袋夾住，