【正文】 一個國家工業(yè)先進與自動化程度高低的標志?？删幊绦蚩刂破?(PLC)是以微處理器為核心，綜合計算機技術、自動化技術和通信技術發(fā)展起來的一種新型工業(yè)自動控制裝置。畢 業(yè) 論 文 正 文 第 1頁 哈爾濱職業(yè)技術學院印制 摘 要 傳統(tǒng)的機械設備與產品，多是以機械為主，是電氣、液壓或氣動控制的機械設備。隨著工業(yè)水平的不斷發(fā)展，機械設備己逐步地由手動操作改為自動控制，設備本身也發(fā)展成為機電一體化的綜合體。經過 30 多年的發(fā)展，目前，可編程序控制器已成為工業(yè)自動化領域中最重要、應用最多的控制裝置， 己躍居工業(yè)生產自動化四大支柱 (可編程序控制器、數(shù)控機床、機器人、計算機輔助設計與制造 )的首位。 包裝碼垛自動生產線適用于石油化工、化肥、糧食、港口等行業(yè)，可對 PP、 PE 粒子、 PVC、化肥、糧食等粉狀、顆粒狀物料進行全自動包裝碼垛作業(yè)，便于用戶儲存、運輸和銷售，全自動包裝碼垛生產線主要由自動定量包裝機、自動上袋機組、封口系統(tǒng)、倒袋機、金屬檢測機、重量檢驗機、檢選機、噴墨打印機、碼垛機等單元組成。該設備具有操作簡單，運行可靠，維修 方便等優(yōu)點。還可與上位計算機或觸摸屏連接，對包裝碼垛自動生產線實現(xiàn)實時監(jiān)控、遠程診斷和網絡化管理。而依托用戶的使用需求和使用習慣，邁向實用化無疑已經成為眾多工業(yè)自動化供應商的主流選擇。尤其在制造業(yè)飛速發(fā)展的今天，工業(yè)自動化更加成為制造業(yè)發(fā)展不可或缺的重要力量。一方面，自動化供應商可以為用戶制定功能多樣的自動化產品，產品可以集成多種自動化功能，并在結構上滿足多種客戶的不同需求；另一方面，也會同時為客戶推出功能簡單的自動化產品，滿足用戶的單一需要；同時，針對成規(guī)模的某個行業(yè)的用戶，自動化供應商也會深入行業(yè)，推出更符合行業(yè)特性的產品。除了對生產過程進行控制以外，還要擔負起把生產過程信息送到企業(yè)的管理系統(tǒng)以至雙方雙向供應鏈上的任務，并進一步要和國際上“需”與“供”的動態(tài)信息結合。 畢 業(yè) 論 文 正 文 第 2頁 哈爾濱職業(yè)技術學院印制 一、 PLC 的背景 （一） PLC 的產生 1968 年，美國最大的汽車制造商 — 通用汽車公司 (GM)為滿足市場需求，適應汽車生產工藝不斷更新的需要，提出了著名的十條技術指標公開向社 會招 標，要尋求一種比繼電器更可靠，響應速度更快、功能更強大的通用工業(yè)控制器?？删幊炭刂破魇且晕⑻幚砥鳛楹?心，把電氣傳動和邏輯控制、自動測量和調節(jié)、數(shù)據(jù)計算和處理有機地結合起來，具有豐富的軟件資源的現(xiàn)代化工業(yè)自動化控制。在可編程控制器中，充分應用了大規(guī)模集成電路技術、微電子技術及通信 技術，迅速地從早期的邏輯控制發(fā)展到進入位置控制、過程控制等領域。 （二） PLC 的應用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 我國應用 PLC 還處于初級階段，而且局限于鋼鐵、化工、汽車、機床、煤炭、電站等領域，其他行業(yè)的應用尚未普及，中國尚有廣闊的應用領域等待開拓。我國的飲料包裝設備在許多方面采用了 PLC，并取得了非常好的效果 。僅僅將 PLC 理解為開關量控制的時代已經過去， PLC 不僅以其良好的性能滿足了工業(yè)生產的廣泛需要，而且將通信技術和信息處理技術融為一體，其功能也日趨完善。 （三）包裝碼垛自動生產線的發(fā)展 近幾年，傳統(tǒng)的機械系統(tǒng)和計算機控制相結合，能極大的提高工業(yè)生產效率和企 業(yè)的經濟效益，因此，結合機電一體化技術，實現(xiàn)定量給料的計算機定量控制是必然的發(fā)展方向。其流程圖如圖 11 所示： 圖 11包裝碼垛生產線流程 畢 業(yè) 論 文 正 文 第 4頁 哈爾濱職業(yè)技術學院印制 二、包裝碼垛自動生產線機械系統(tǒng)設計 （一）包裝碼珠自動生產線系統(tǒng)組成 包裝碼垛自動生 產線主要由以下各部機組成如圖 2l 所示 ： 圖 2l包裝碼垛自動生產線 電子稱重機是包裝機起始部機，其作用是完成物料的定值稱重、投料等作業(yè)。整個稱重系統(tǒng)的動力源采用氣動元件。秤體采用雙傳感器的并聯(lián)組秤方式，秤體結構采用鋼絲懸拉等減振措施，可以提高稱重精度。其結構如圖 22 所示 ： 圖 22電子稱重機 自動供袋機是由供袋器、吸袋器、袋子傳送器、接袋器、取袋器等部件 組成，如圖 23 所示。當袋倉中沒有袋子時備用袋倉中的袋子會被送袋機構整擦地自動送到供袋器的袋倉中去。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。在導向板、接袋器、吸盤和光電開關的作用下，確保包裝袋在斜板上保持正確的位置和形狀。自動供袋機供袋速度快，供袋質量穩(wěn)定可靠，易于實現(xiàn)包裝工作的自動化。 畢 業(yè) 論 文 正 文 第 6頁 哈爾濱職業(yè)技術學院印制 圖 23供袋機結構示意圖 自動裝袋機是由過渡料斗、取袋開袋夾送裝置、翻門縮口裝置、機架等構成，如圖 24 所示。取袋開袋夾送裝置將自動供袋機的取袋器取好的袋子夾住，開袋吸盤吸住袋子的兩面，在主氣缸推動下送到翻門縮口裝置的下面并將袋口拉開 (此動作是和翻門縮口動作同時進行 )為填裝物料做準備，同時將己裝好物料的料袋送到夾口整形機內。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，通過縮口動作收縮袋口 (此動作與開袋動作同時進行 )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電 子稱重機和過渡料斗發(fā)出卸料請求指令，投下物料，完成裝袋。 畢 業(yè) 論 文 正 文 第 7頁 哈爾濱職業(yè)技術學院印制 氣缸 圖 24裝袋機結構示意圖 轉位輸送機是由輸送機和料袋轉位機構組合而成。料袋的轉位是通過光電信號控制轉位裝置 ，在料袋輸送過程中使料袋實現(xiàn) 的轉位。在后序部機的工作出現(xiàn)異常時，它可同緩停機一起停止運轉 。并通過支承橫梁用螺栓固定在高架平臺的主機架和側機架上。傳動系統(tǒng)是由減速機傳動鏈輪副和主、從動滾筒及輸送帶組成。轉位機構由機架、轉位電機、轉軸、轉體、夾緊氣缸、夾板等組成。 畢 業(yè) 論 文 正 文 第 8頁 哈爾濱職業(yè)技術學院印制 圖 25轉位輸送機結構簡圖 編組機是碼垛機組中的重要部機之一，對提高碼垛質量和速度起到關鍵的作用。輸送機主要由側梁、定位橫梁、皮帶托板、主、從動滾筒、輸送皮帶、皮帶張緊裝置、減速電機、傳動鏈輪副和皮帶自動調偏機構組成，并通過兩根支承梁用螺栓固定在高架平臺上。當位于輸送帶入口處的光電開關檢測到一個料袋到來時，立即啟動減速電機將料袋向前拖動到預定距離，而后停止運轉。當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停板上暫存。由于緩停板的設置減少一次來回推袋的時間，從而提高了碼垛效率。其結構如圖 27 所示，主要由傳動機構 推袋小車 導軌 壓袋機支架 壓袋框 6等機構組成，其中 3 為接近開關、 7 為壓袋氣缸。位于大框架上方的減速機通過鏈輪副帶動主傳動軸轉動，主傳動軸又通過鏈輪鏈條拖動推袋小車 2 沿導軌 4 前后運動。在大框架上裝有一組接近開關，用于控制推袋小車 2 的停止位置和各段行成的運動速度。推袋時推袋氣缸使推袋板于鉛垂狀態(tài)，推袋小車在傳動鏈條拖動下向前運動時，推袋板將料袋推至預定位置 ： 動作完畢后推袋板抬起，推袋小車退回原位，等待下一次推袋。當推袋小車將料袋 (一層料袋 )推至分層碼垛機位置時，壓袋氣缸動作，并把料袋壓住，待料袋落到托盤上時，壓袋氣缸退回原位，使壓袋畢 業(yè) 論 文 正 文 第 10頁 哈爾濱職業(yè)技術學院印制 框升起。整個推袋過程都是在位置信號控制下進行的，即其各段行程的運行速度是不同的，從而保證了碼垛質量和工作效率。 滑板機構由傳動系統(tǒng) (包括減速電機、鏈輪副、傳動軸、傳動鏈輪、張緊鏈輪、大框架和導軌等 )和左、右滑板組成。軸裝式減速電機通過鏈傳動帶動左、右滑 板沿導軌相向或相背運動，使左右滑板分開或合擾。大框架對角線方向有一對光電開關 1，用于檢測和控制升、降機的極限位置。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。用于限制料袋在分層 機上的位置，從而保持良好的垛形。主要由升降平臺、傳動機構和配重體組成。托盤支架是由縱梁、橫梁組成的一個四方形的平面框架，導向滾輪、限位滾輪用滾輪支架裝在框架四角處。平臺通過四個調節(jié)螺桿與四根單排傳動鏈條相 連，傳動鏈條通過主傳動軸上的鏈輪與配重體相連。主要由軸裝式減速電機 傳動軸 鏈輪鏈條及托板組成。配重體 7 由鋼板焊接而成，其重量是根據(jù)升降機承載的最大負荷確定的。 7. 配重體 圖 29 升降機結構簡圖 托盤倉是存儲托盤和向托盤輸送機供給托盤的部機，其結構如圖210 所示 托盤主要有主要 機 架 叉板 主氣缸 光電開關 霍爾畢 業(yè) 論 文 正 文 第 13頁 哈爾濱職業(yè)技術學院印制 開關 光電開關。叉板采用 16llmm 鋼板焊接而成。主氣缸用以頂起托盤?；魻栭_關與主氣缸同步運動，不同位置的霍爾開關都將發(fā)出信號，以控制主汽缸的運動，并保證主汽缸與托盤倉叉板動作的協(xié)調。排水過濾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定壓力，然后供給電磁閥和氣缸。減壓閥帶有壓力表，調整空氣壓力可由壓力表直接讀出。電磁閥控制氣體通斷及執(zhí)行機構換向。調速器用來調節(jié)氣缸的運動速度，以滿足負載的不同速度要求?；净芈泛唸D如圖 3