瓶裝牛肉醬自動(dòng)生產(chǎn)線- PLC控制系統(tǒng)和測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì),瓶裝牛肉醬自動(dòng)生產(chǎn)線-,PLC控制系統(tǒng)和測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì),瓶裝,牛肉,自動(dòng)生產(chǎn)線,PLC,控制系統(tǒng),測(cè)試,系統(tǒng),設(shè)計(jì) 廣東白云學(xué)院 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書(shū) 機(jī)電工程系 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 專(zhuān)業(yè) 機(jī)械 班 題 目 瓶裝牛肉醬自動(dòng)生產(chǎn)線 －PLC控制系統(tǒng)和測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 任務(wù)起止日期： 年 月 日～ 年 月 日 學(xué) 生 姓 名 學(xué) 號(hào) 指 導(dǎo) 教 師 教研室主任 年 月 日審查 系 主 任 年 月 日批準(zhǔn) 一、畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù) 課題內(nèi)容: 設(shè)計(jì)瓶裝牛肉醬自動(dòng)生產(chǎn)線的PLC控制系統(tǒng)和測(cè)試系統(tǒng)，采用PLC控制系統(tǒng)控制生產(chǎn)線的運(yùn)動(dòng)，并采用傳感器監(jiān)控生產(chǎn)狀態(tài)。 設(shè)計(jì)依據(jù)： 1. 瓶裝牛肉醬容量為230g，計(jì)量誤差控制在±2g； 2. 瓶裝牛肉醬尺寸：底部直徑120mm，開(kāi)口直徑90mm，瓶高200mm； 3. 要求工作穩(wěn)定，使用壽命10年； 4. 生產(chǎn)能力： 50瓶／min； 5. 瓶裝牛肉醬為36瓶一箱包裝。 課題任務(wù)要求: 獨(dú)立完成任務(wù)，通過(guò)設(shè)計(jì)，主要是使學(xué)生系統(tǒng)熟悉和掌握機(jī)電控制知識(shí)等，培養(yǎng)學(xué)生具有綜合運(yùn)用所學(xué)的有關(guān)理論知識(shí)去獨(dú)立分析、解決實(shí)際問(wèn)題的能力，為其今后從事有關(guān)實(shí)際工作打下良好基礎(chǔ)。 本設(shè)計(jì)難度較大，每位學(xué)生應(yīng)本著實(shí)事求是的態(tài)度，注重理論與實(shí)踐相結(jié)合，積極主動(dòng)地進(jìn)行調(diào)查、預(yù)測(cè)、計(jì)算、分析和論證；設(shè)計(jì)成果應(yīng)體系完整、結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)、層次分明，觀點(diǎn)概念表達(dá)準(zhǔn)確、清晰，資料數(shù)據(jù)真實(shí)可靠、選用合適，方案設(shè)計(jì)切實(shí)可行、特色突出，各類(lèi)計(jì)劃安排合理，計(jì)算方法應(yīng)用得當(dāng)、結(jié)果正確，分析論證充分、有理有據(jù)，格式、圖表和寫(xiě)作規(guī)范、統(tǒng)一。 課題完成后應(yīng)提交的資料（或論文、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、調(diào)查報(bào)告、圖表、設(shè)計(jì)圖紙、軟件、實(shí)物）： 1）熟悉畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)，查閱有關(guān)資料，填寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告； 2）翻譯有關(guān)技術(shù)資料，應(yīng)有書(shū)面成果； 3）完成PLC控制程序和確定測(cè)試傳感器； 4）提交設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和控制程序流程 主要參考文獻(xiàn)與外文翻譯文件（由指導(dǎo)教師選定）： 1. 王小玲.工業(yè)機(jī)械手的PLC控制.機(jī)電工程技術(shù).2004年 第33卷 第09期 2. 王永華.現(xiàn)代電氣及可編程控制技術(shù).北京航空航天大學(xué)出版社,2003,9 3. 殷洪義. 可編程序控制器選擇設(shè)計(jì)與維護(hù).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004 4. 丁煒等.可編程控制器在工業(yè)控制中的應(yīng)用.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2004 5.吳愛(ài)萍.PLC控制的設(shè)計(jì)技巧.工業(yè)控制計(jì)算機(jī),2003 同組設(shè)計(jì)者： 注： 此任務(wù)書(shū)由指導(dǎo)教師填寫(xiě)，如不夠填寫(xiě)，可另加頁(yè)。 二、畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）工作進(jìn)度計(jì)劃表 序號(hào) 畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計(jì)）工 作 任 務(wù) 工 作 進(jìn) 度 日 程 安 排 周次 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 注：1. 此表由指導(dǎo)教師填寫(xiě)。 2. 此表每個(gè)學(xué)生人手一份，作為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）檢查工作進(jìn)度之依據(jù)。 3. 進(jìn)度安排請(qǐng)用“一”在相應(yīng)位置畫(huà)出。 三、學(xué)生完成畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）階段任務(wù)情況檢查表 時(shí)間 第 一 階 段 第 二 階 段 第 三 階 段 內(nèi)容 組織紀(jì)律 完成任務(wù)情況 組織紀(jì)律 完成任務(wù)情況 組織紀(jì)律 完成任務(wù)情況 檢 查 記 錄 教師 簽字 簽字 日期 簽字 日期 簽字 日期 注：1. 此表應(yīng)由指導(dǎo)教師認(rèn)真填寫(xiě)。階段分布由各系自行決定。 2. “組織紀(jì)律”一欄應(yīng)按《廣東白云學(xué)院學(xué)生學(xué)籍管理辦法》規(guī)定，根據(jù)學(xué)生具體執(zhí)行情況，如實(shí)填寫(xiě)。 3. “完成任務(wù)情況”一欄應(yīng)按學(xué)生是否按進(jìn)度保質(zhì)保量完成任務(wù)的情況填寫(xiě)。包括優(yōu)點(diǎn)，存在的問(wèn)題與建議。 四、學(xué)生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）資料袋要求： 1、畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）裝訂成一本。（按順序） （1）封面 （2）中文摘要 （3）英文摘要 （4）論文目錄 （5）論文正文 （6）參考文獻(xiàn) （7）致謝 （8）附錄（過(guò)長(zhǎng)公式的推演、圖表、編寫(xiě)的程序等） 2、畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）附件裝訂一本。（按順序） （1）畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書(shū) （2）開(kāi)題報(bào)告 （3）需單獨(dú)裝訂的圖紙 （4）外文原文（或影印件） （5）中文譯文 3、需要單獨(dú)裝訂的圖紙（設(shè)計(jì)類(lèi)）按順序裝訂成一本。 4、修改稿（經(jīng)、管、文法專(zhuān)業(yè)）按順序裝訂成一本。 5、論文電子文檔（含掃描圖片、CAD圖）交由系（部）保存。 注：畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）資料袋由學(xué)校統(tǒng)一印刷 學(xué)生送交全部文件日期 學(xué)生（簽名） 指導(dǎo)教師驗(yàn)收（簽名） http://www.jdzj.com/PLC/article/2009-4-17/5824-1.htm http://v.youku.com/v_show/id_XNzIzOTk3NDg=.html http://v.youku.com/v_show/id_XMTU5NTcwMzEy.html http://v.youku.com/v_show/id_XMTY3MDU3Mzk2.html http://v.youku.com/v_show/id_XMzQ1ODM3NzY=.html http://v.youku.com/v_show/id_XMTYwNTg5ODEy.html http://v.youku.com/v_show/id_XMTY3MDU3Mzk2.html 廣東白云學(xué)院 畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))開(kāi)題報(bào)告 題目：瓶裝牛肉醬自動(dòng)生產(chǎn)線- PLC控制系統(tǒng)和測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 課 題 類(lèi) 型： 論文 □ 設(shè)計(jì) □ 綜合 □ 學(xué) 生 姓 名： 關(guān)毅鵬 學(xué) 號(hào)： 0612014145 班 級(jí)： 06機(jī)械 專(zhuān)業(yè)（全稱(chēng)）： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 系 別： 機(jī)電工程系 指 導(dǎo) 教 師： 孫曉輝 2009年 11 月 一、課題研究的目的、意義： 本文通過(guò)對(duì)瓶裝牛肉醬自動(dòng)生產(chǎn)線的控制及關(guān)鍵問(wèn)題的分析，從硬件、軟件兩個(gè)方面對(duì)瓶裝牛肉醬生產(chǎn)過(guò)程中的自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。整個(gè)系統(tǒng)分為兩個(gè)部分。第一部分為可編程控制器(PLC)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，控制瓶裝牛肉醬自動(dòng)生產(chǎn)線的相關(guān)動(dòng)作，主要完成對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)字、模擬信號(hào)進(jìn)行采集和處理以及對(duì)執(zhí)行元件進(jìn)行實(shí)時(shí)控制的功能。第二部分為測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，通過(guò)PLC系統(tǒng)的內(nèi)部信號(hào)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，并將結(jié)果顯示到文本屏上，方便用戶(hù)處理各種情況。 目前，世界各國(guó)對(duì)包裝機(jī)械發(fā)展十分重視，集機(jī)、電、氣、光、生、磁為一體的高新技術(shù)產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)生產(chǎn)高效率化、資源高利用化、產(chǎn)品節(jié)能化、高新技術(shù)實(shí)用化、科研成果商業(yè)化已成為世界各國(guó)包裝機(jī)械發(fā)展的趨勢(shì)這也是我國(guó)包裝機(jī)械業(yè)的發(fā)展方向?qū)τ谖覈?guó)的包裝機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)，并不是求大求全，而是應(yīng)求精求專(zhuān)。美國(guó)、日本、意大利的包裝機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)大部分規(guī)模不大，但專(zhuān)業(yè)化程度很高。 資料顯示，包括裝箱機(jī)在年內(nèi)全球的包裝機(jī)械需求以每年5.3%的速度增長(zhǎng)。全球市場(chǎng)上的包裝機(jī)械（包括裝箱機(jī)）大約有三分之一來(lái)自德國(guó)，銷(xiāo)量名列全球第一，其次是美國(guó)、日本和意大利。我國(guó)一些跨國(guó)公司和外資企業(yè)使用的裝箱機(jī)大部分都是從國(guó)外進(jìn)口。有關(guān)信息顯示，到2010年國(guó)內(nèi)食品和包裝機(jī)械市場(chǎng)總需求量將達(dá)到1100億元，其中裝箱機(jī)的市場(chǎng)需求量潛力巨大，僅中糧集團(tuán)的30多條生產(chǎn)線，潛在銷(xiāo)售額就達(dá)到2000萬(wàn)元左右。另外，裝箱機(jī)在金屬鐵罐生產(chǎn)領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用也具有非常大的市場(chǎng)。據(jù)調(diào)查，全國(guó)的制罐企業(yè)有一千多家，如果每個(gè)企業(yè)配置1至3臺(tái)裝箱機(jī)，那么市場(chǎng)容量為1000~3000臺(tái)，銷(xiāo)售額可達(dá)6~18億元人民幣。由此可見(jiàn)國(guó)內(nèi)裝箱機(jī)市場(chǎng)前景非常樂(lè)觀。 當(dāng)前，我國(guó)包裝機(jī)械行業(yè)正受到國(guó)際金融危機(jī)的影響和國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的挑戰(zhàn)，以?xún)r(jià)格競(jìng)爭(zhēng)的銷(xiāo)售策略已經(jīng)不能顯現(xiàn)企業(yè)的優(yōu)勢(shì)。抓住機(jī)遇，調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，以高科技產(chǎn)品提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力是未來(lái)我國(guó)包裝機(jī)械行業(yè)應(yīng)對(duì)危機(jī)和挑戰(zhàn)的唯一出路。面對(duì)我國(guó)裝箱機(jī)的市場(chǎng)需求，包裝機(jī)械企業(yè)應(yīng)重點(diǎn)開(kāi)發(fā)一批具有國(guó)際先進(jìn)水平的全自動(dòng)、多功能、節(jié)能、環(huán)保的現(xiàn)代化裝箱機(jī)，提高國(guó)產(chǎn)裝箱機(jī)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。專(zhuān)家指出，在開(kāi)發(fā)裝箱機(jī)產(chǎn)品中一定要充分體現(xiàn)出高效、高精、智能化、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、彈性化且具有多種切換功能、可拆卸以及節(jié)能、環(huán)保的設(shè)計(jì)理念。在引進(jìn)、消化、吸收的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)產(chǎn)品牌。 1、模塊化設(shè)計(jì)是未來(lái)包裝機(jī)械設(shè)計(jì)的方向。模塊化設(shè)計(jì)就是在一定范圍內(nèi)，在對(duì)不同功能或相同功能下的不同性能、不同規(guī)格的產(chǎn)品進(jìn)行功能分析的基礎(chǔ)上，劃分并設(shè)計(jì)出一系列功能模塊，通過(guò)模塊的選擇和組合可以構(gòu)成不同的產(chǎn)品，換用一個(gè)或幾個(gè)單元，即可應(yīng)對(duì)包裝產(chǎn)品的變化，滿(mǎn)足不同產(chǎn)品裝箱的需求。另外在設(shè)計(jì)中還要體現(xiàn)零件的可拆卸性。 良好的可拆卸性可以使裝箱機(jī)便于維護(hù)，所用易損件要便于回收和可再生利用，從而達(dá)到方便用戶(hù)、節(jié)省成本和保護(hù)環(huán)境的目的。 2、均衡壽命設(shè)計(jì)是近年來(lái)提出的科學(xué)、環(huán)保設(shè)計(jì)理念。它要求在設(shè)計(jì)中盡量使每個(gè)零部件具有相同或相似的使用壽命。就裝箱機(jī)而言，某種重要組成模塊應(yīng)具有較長(zhǎng)的壽命，而易于損壞的模塊要易于更換，對(duì)于一些關(guān)鍵部件和涉及到安全性的模塊在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮設(shè)計(jì)成可維修、便于檢測(cè)的結(jié)構(gòu)。 3、人機(jī)工程設(shè)計(jì)在現(xiàn)代化的裝箱機(jī)設(shè)計(jì)中也具有重要的意義。人機(jī)工程設(shè)計(jì)的目的是為減少裝箱機(jī)使用中人的差錯(cuò)，發(fā)揮人和機(jī)械各自的特點(diǎn)以提高裝箱機(jī)整體的可靠性。利用人機(jī)工程學(xué)原理設(shè)計(jì)裝箱機(jī)的人機(jī)系統(tǒng)，包括要適于人的使用習(xí)慣，便于識(shí)別操作，保證安全問(wèn)題和不易出錯(cuò)的防誤操作設(shè)計(jì)等。這些都要通過(guò)機(jī)電一體化控制，利用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)操作、自動(dòng)數(shù)據(jù)收集、自動(dòng)檢驗(yàn)以及自動(dòng)診斷來(lái)實(shí)現(xiàn)。 二、本課題國(guó)內(nèi)外研究的歷史、現(xiàn)狀和研究目標(biāo)： 近年來(lái)，國(guó)外一些廠商通過(guò)對(duì)技術(shù)的不斷改進(jìn)，使裝箱機(jī)性能更好地適應(yīng)了自動(dòng)化、多功能及高效率的要求。 　　SWF公司推出的DP320裝箱機(jī)，具有高速、適應(yīng)性廣、用戶(hù)界面友好等特點(diǎn)。該設(shè)備的裝箱速度達(dá)到每分鐘25箱，可以連續(xù)包裝不同規(guī)格的玻璃、塑料或金屬容器，適用的包裝方式與容器尺寸范圍很廣。 DP320具有一系列的獨(dú)特性能，包括垂直紙箱輸送、PLC控制、安全保護(hù)自鎖、擁堵自動(dòng)截至傳感器等。還配有規(guī)格更換輔助裝置、NEMA 12電控系統(tǒng)，下游還設(shè)有一個(gè)光電控制器以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)啟動(dòng)或停機(jī)。該機(jī)器采用紙箱帶式輸送，配備低壓氣動(dòng)裝置和塑料帶以實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)輸送。 　　Douglas設(shè)備公司最新推出的Axiom系列新型裝箱機(jī)通過(guò)采用伺服系統(tǒng)間歇運(yùn)動(dòng)控制紙箱包裝過(guò)程，使生產(chǎn)速度提高50%，而運(yùn)動(dòng)范圍則縮小30%。Axiom系列采用第三代伺服設(shè)計(jì)，通過(guò)動(dòng)態(tài)增強(qiáng)位置重復(fù)精度以及簡(jiǎn)化失誤檢測(cè)與恢復(fù)，使生產(chǎn)效率大幅提升。該設(shè)備的不銹鋼網(wǎng)板以及零部件數(shù)減少了50%，可有效減少設(shè)備維護(hù)和配件更換等所需時(shí)間。 　　ABC公司推出的新型裝箱機(jī)在裝箱同時(shí)，可以在高速生產(chǎn)線上直接完成紙箱表面印刷。通過(guò)這臺(tái)設(shè)備，客戶(hù)可以在生產(chǎn)線上直接完成企業(yè)商標(biāo)、產(chǎn)品批號(hào)、產(chǎn)品說(shuō)明等信息的印制。 這種新型設(shè)備具有良好的適應(yīng)性，當(dāng)裝箱完成時(shí)，相關(guān)的圖案、文字就同時(shí)出現(xiàn)在紙箱的各個(gè)部分，如頂部、側(cè)面、角部或端部。包裝制造商不再需要購(gòu)買(mǎi)多色印刷頭、紙箱旋轉(zhuǎn)與定位設(shè)備，這些設(shè)備不但價(jià)格昂貴而且會(huì)影響生產(chǎn)線速度。該機(jī)可實(shí)現(xiàn)紙箱雙側(cè)打碼以及在包裝與封箱兩端加注運(yùn)輸標(biāo)志，即采用一個(gè)印刷頭能夠完成紙箱的雙側(cè)印刷，或采用兩個(gè)印刷頭完成四面印刷。如果紙箱干凈、平整，可以獲得最佳的印刷清晰度。印刷控制系統(tǒng)可以安裝于紙箱控制板旁邊，易于紙箱規(guī)格更換或印刷數(shù)據(jù)切換。它每分鐘可以完成35箱的包裝 我國(guó)的裝箱機(jī)制造業(yè)起步較晚，目前國(guó)內(nèi)專(zhuān)業(yè)裝箱機(jī)的生產(chǎn)企業(yè)只有十幾家。國(guó)產(chǎn)裝箱機(jī)與世界先進(jìn)水平還有較大的差距，還不適應(yīng)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求和國(guó)際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境。國(guó)產(chǎn)設(shè)備在自動(dòng)控制、自動(dòng)化程度和加工精度等方面還比較落后。性能不穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、耗能、維修麻煩、效率低是國(guó)產(chǎn)裝箱機(jī)需要解決的主要問(wèn)題。 針對(duì)上述情況，我國(guó)有的啤酒企業(yè)的工程技術(shù)人員，針對(duì)啤酒裝箱機(jī)性能單一的弊端，設(shè)計(jì)出了新型直線連續(xù)式啤酒裝箱機(jī)，可以適應(yīng)各種產(chǎn)量的包裝生產(chǎn)線，動(dòng)力配置只有0.12kw。簡(jiǎn)潔的抓瓶頭結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)化的裝卸方式，較低的壓縮空氣噪音和設(shè)備重量，以及方便的操作與維修，顯著降低了能耗并提高工作效率。 其次，要進(jìn)行我國(guó)包裝機(jī)械業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整在“十五”期間乃至2010年，我國(guó)包裝機(jī)械業(yè)要著重進(jìn)行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和組織結(jié)構(gòu)的調(diào)整在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整上要提高生產(chǎn)集中度，促進(jìn)專(zhuān)業(yè)化、系列化生產(chǎn)，提高產(chǎn)品質(zhì)量和對(duì)市場(chǎng)的適應(yīng)能力；要積極發(fā)展和扶持一批擁有名牌產(chǎn)品的重點(diǎn)骨干企業(yè)，加快現(xiàn)代企業(yè)制度的建立和完善.形成行業(yè)排頭兵.參與國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，從而加快產(chǎn)業(yè)提升在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整上，要改變目前產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中以低技術(shù)含量為主的狀況，淘汰一批低效高耗的、低檔次、低附加值的、勞動(dòng)密集型的產(chǎn)品，學(xué)習(xí)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，開(kāi)發(fā)生產(chǎn)高效低耗的、產(chǎn)銷(xiāo)對(duì)路的大型成套設(shè)備和高新技術(shù)產(chǎn)品，開(kāi)發(fā)出“新、奇、特”的包裝設(shè)備，加速包裝機(jī)械的更新?lián)Q代，開(kāi)拓國(guó)際市場(chǎng)。在組織結(jié)構(gòu)調(diào)整上，要成立跨部門(mén)的企業(yè)集團(tuán)，樹(shù)立大行業(yè)的全局觀念，進(jìn)行組織結(jié)構(gòu)優(yōu)化組合，實(shí)現(xiàn)行業(yè)資產(chǎn)優(yōu)化配置，統(tǒng)一思想，強(qiáng)化管理，形成優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、分工合作、共同發(fā)展的新格局。 發(fā)展中高檔設(shè)備，努力提高技術(shù)含量，把產(chǎn)品做精、做細(xì)、做專(zhuān)、做強(qiáng)，靠技術(shù)進(jìn)步來(lái)推動(dòng)行業(yè)的發(fā)展。 近年來(lái)，國(guó)產(chǎn)裝箱機(jī)在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)升級(jí)和技術(shù)創(chuàng)新方面也取得了較大的進(jìn)展。 　　江西德賽特包裝機(jī)械設(shè)備有限公司研制成功的多功能全自動(dòng)裝箱機(jī)在多項(xiàng)性能指標(biāo)上都達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。 　　這項(xiàng)多功能全自動(dòng)裝箱機(jī)適用各種規(guī)格圓形瓶、扁形瓶、方形瓶。其特點(diǎn)是可以根據(jù)裝箱要求，能將產(chǎn)品自動(dòng)分道理排。在控制上，它采用伺服系統(tǒng)，因而定位準(zhǔn)確、動(dòng)作穩(wěn)定，可以自動(dòng)完成瓶子提升、移動(dòng)、降落的裝箱動(dòng)作，抓瓶器還可以將瓶子自動(dòng)裝進(jìn)帶隔板的紙箱內(nèi)。該機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性體現(xiàn)在：運(yùn)動(dòng)由伺服驅(qū)動(dòng)器和變頻器控制的電機(jī)驅(qū)動(dòng)，起步和終止均緩慢平穩(wěn)；裝箱速度采用變頻器進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)速，生產(chǎn)效率極高，生產(chǎn)速高達(dá)10000~90000瓶/小時(shí)；更換不同瓶型時(shí)，只需要更換夾瓶機(jī)構(gòu)即可。該裝箱機(jī)采用現(xiàn)代顯示技術(shù)——觸摸屏，設(shè)備常見(jiàn)故障可自行分析、診斷，并排除。產(chǎn)品除了設(shè)置保護(hù)罩，還配備光電安全保護(hù)裝置，當(dāng)裝箱過(guò)程中出現(xiàn)缺瓶、缺箱、堵箱、錯(cuò)位等現(xiàn)象時(shí)，能立即自動(dòng)停機(jī)，保護(hù)機(jī)器。 　　該公司正在開(kāi)發(fā)一種適用于異形鐵罐及PET瓶等高度不同的非標(biāo)容器的裝箱機(jī)，現(xiàn)在已經(jīng)突破了倒罐、卡罐、吸罐導(dǎo)向、精確定位等一系列技術(shù)和制造難題，即將完成試制，投入批量生產(chǎn)。? 　　大連佳林設(shè)備制造有限公司近日研制成功的潤(rùn)滑油全自動(dòng)裝箱機(jī)通過(guò)抓住塑料瓶的瓶頸每次可以將12~30瓶產(chǎn)品進(jìn)行裝箱，每小時(shí)裝瓶數(shù)量達(dá)到7000瓶，這在國(guó)內(nèi)處于領(lǐng)先水平。該裝箱機(jī)通過(guò)真空泵控制抓頭上的真空或是通過(guò)電磁的吸、放來(lái)實(shí)現(xiàn)抓放產(chǎn)品。它通過(guò)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)，氣動(dòng)和機(jī)電控制把產(chǎn)品準(zhǔn)確可靠地從輸瓶臺(tái)上裝入紙箱。?? 該設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)，動(dòng)作協(xié)調(diào)，通過(guò)變頻電機(jī)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)不同的機(jī)械機(jī)構(gòu)使產(chǎn)品提升、平移、降落，并與氣動(dòng)、電、光控制相結(jié)合實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作。它采用無(wú)壓力輸送，輸箱通道采用三段（進(jìn)箱段，裝箱段，出箱段）無(wú)壓力控制設(shè)計(jì)，由變頻驅(qū)動(dòng)的減速電機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)快速進(jìn)箱、裝箱及出箱。此外，它采用兩組箱體底部定位，不但定位效果好，還減少了因紙箱外型尺寸差異所造成的故障停機(jī)。為了滿(mǎn)足食品包裝的要求，該設(shè)備還使用了無(wú)油潤(rùn)滑的氣動(dòng)元件，大部份運(yùn)動(dòng)部件之間均采用了終生不需要注油潤(rùn)滑的人性化設(shè)計(jì)，避免了油的污染，也減少了用戶(hù)的維護(hù)成本。? 三、本課題研究的基本內(nèi)容和方法： 本設(shè)計(jì)的主要設(shè)計(jì)內(nèi)容為瓶裝牛肉醬裝箱機(jī)的上料裝置設(shè)計(jì)、醬瓶裝箱裝置設(shè)計(jì)。完成的主要工作有： 1. 綜述了瓶裝牛肉醬裝箱機(jī)的發(fā)展歷程，發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展戰(zhàn)略。我國(guó)早期的瓶類(lèi)生產(chǎn)裝箱主要是采用手工裝箱，后來(lái)隨著生產(chǎn)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，逐漸采用機(jī)械化裝箱。 2. 確定了總體方案、硬件電路設(shè)計(jì)、軟件程序設(shè)計(jì)的內(nèi)容。 3. 設(shè)計(jì)了紙箱上料機(jī)構(gòu)的控制與檢測(cè)設(shè)計(jì)。 4. 設(shè)計(jì)了牛肉醬瓶上料機(jī)構(gòu)，通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)齒形帶對(duì)牛肉醬進(jìn)行定量輸送。 5. 設(shè)計(jì)了裝箱機(jī)構(gòu)，將瓶裝牛肉醬裝入紙箱內(nèi)，同時(shí)控制完成紙箱的折疊封合。本機(jī)總體上具有較高的性?xún)r(jià)比，具有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力和很好的發(fā)展前景。 四、課題研究的步驟及進(jìn)度安排： 本設(shè)計(jì)步驟及進(jìn)度安排： 1．總體方案設(shè)計(jì)、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì),并擬訂控制草案；（08年12月下旬） 2. 翻譯英文資料；（09年1月上旬） 3．紙箱上料機(jī)構(gòu)控制設(shè)計(jì)和檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，完成相應(yīng)電氣圖；（09年1月中旬～2月下旬） 4．牛肉醬瓶上料控制設(shè)計(jì)和檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，完成相應(yīng)的電氣圖；（09年3月上旬） 5．裝箱裝置控制設(shè)計(jì)和檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，完成相應(yīng)的電氣圖；（09年4月底前） 6．PLC程序梯形圖設(shè)計(jì)；(09年4月中旬) 7. 編寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)；（09年4月底前） 8. 整理、完善畢業(yè)設(shè)計(jì)，準(zhǔn)備答辯.（09年5月上旬） 五、課題的成果形式： 1）設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)：不少于10000字 2）設(shè)計(jì)圖紙：電氣圖 2張 PLC程序梯形圖 5頁(yè) 3）不少于2000字的英文翻譯。 六、其他有關(guān)問(wèn)題或保障機(jī)制： 指導(dǎo)教師意見(jiàn) 指導(dǎo)教師簽名： 月 日 專(zhuān)業(yè)教研室意見(jiàn) 教研室主任簽名： 月 日 系（部）意見(jiàn) 系主任簽名： 月 日 可另加附頁(yè) 瓶裝牛肉醬自動(dòng)生產(chǎn)線－PLC控制系統(tǒng)和測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 題目：瓶裝牛肉醬自動(dòng)生產(chǎn)線- PLC控制系統(tǒng)和測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì) Automatic Production Line Of Bottled Sauce Beef - Design Of Control System And Test System By PLC 2010 年 5 月 瓶裝牛肉醬自動(dòng)生產(chǎn)線－PLC控制系統(tǒng)和測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 摘 要 瓶裝牛肉醬自動(dòng)生產(chǎn)線是一類(lèi)比較傳統(tǒng)的生產(chǎn)線，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活的改善，這種自動(dòng)生產(chǎn)線技術(shù)也得到了空前的發(fā)展。近年來(lái)，我國(guó)的瓶裝牛肉醬需求量日趨增大，隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇與消費(fèi)群體的日益成熟，對(duì)瓶裝牛肉醬的要求也越來(lái)越高。但是我國(guó)的瓶裝牛肉醬生產(chǎn)工業(yè)目前還存在許多不盡如人意的地方。由于瓶裝牛肉醬自動(dòng)生產(chǎn)線的控制復(fù)雜，目前我國(guó)大多數(shù)瓶裝牛肉醬生產(chǎn)企業(yè)技術(shù)裝備落后，自動(dòng)化程度低，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。如何提高瓶裝牛肉醬生產(chǎn)的綜合自動(dòng)化水平，增強(qiáng)我國(guó)瓶裝牛肉醬產(chǎn)業(yè)的綜合實(shí)力和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力是一個(gè)刻不容緩的研究課題。為此，本文通過(guò)對(duì)瓶裝牛肉醬自動(dòng)生產(chǎn)線的控制及關(guān)鍵問(wèn)題的分析，從硬件、軟件兩個(gè)方面對(duì)瓶裝牛肉醬生產(chǎn)過(guò)程中的自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。整個(gè)系統(tǒng)分為兩個(gè)部分。第一部分為可編程控制器(PLC)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，控制瓶裝牛肉醬自動(dòng)生產(chǎn)線的相關(guān)動(dòng)作，主要完成對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)字、模擬信號(hào)進(jìn)行采集和處理以及對(duì)執(zhí)行元件進(jìn)行實(shí)時(shí)控制的功能。第二部分為測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，通過(guò)PLC系統(tǒng)的內(nèi)部信號(hào)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，并將結(jié)果顯示到文本屏上，方便用戶(hù)處理各種情況。 關(guān)鍵詞：裝箱機(jī)；瓶裝牛肉醬； PLC Abstract Automatic production line of bottled sauce beef is one of traditional production line. With the development of civil economy and the improvement of demotic living condition，Bottled sauce beef industry has also been rapidly improved. But still，because of the complex technology of the bottled sauce beef production，there are many drawbacks，Such as behindhand technical equipments，rare application of automation，instable product quality. How to improve the integrated automation level in automatic production line of bottled sauce beef becomes a urgent research project. Thus，this paper designs the automatic production line of bottled sauce beef in hardware and software through analyzing the technology and the analysis of key issues. Two aspects of the bottled sauce beef process in the control system design. Adopting a classification system as a whole structure. The first class for the programmable logic controller(PLC), complete control of the main software interface and control process data monitoring, management and recording functions. PLC main sub-stations between the stations and through network connection, PLC and IPC network connection. The two class for Test System (PLC),system is tested by internal signal of PLC, and result is printed by the signal screen for convenient. Key words: packing machine ; bottled sauce beef ; PLC 第1章 緒 論 1 1.1 裝箱機(jī)的定義 1 1.2 裝箱機(jī)的工作過(guò)程 1 1.3 自動(dòng)裝箱機(jī)的工作原理 1 1.4 裝箱機(jī)的選擇 2 1.5 我國(guó)裝箱機(jī)市場(chǎng)狀況 2 1.6 裝箱機(jī)的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 3 1.7 國(guó)外先進(jìn)裝箱機(jī) 3 1.8 國(guó)內(nèi)設(shè)備的技術(shù)創(chuàng)新 4 1.9 畢業(yè)設(shè)計(jì)題目及基本參數(shù) 5 第2章 總體方案設(shè)計(jì) 7 2.1 控制與檢測(cè)設(shè)計(jì)所需要的的結(jié)構(gòu)參數(shù) 7 2.2 整體控制與檢測(cè)方案設(shè)計(jì)及PLC的選用 7 2.2.1整體控制與檢測(cè)方案設(shè)計(jì) 7 2.2.2 PLC控制與檢測(cè)系統(tǒng)的選用 8 2.3 紙箱上料機(jī)構(gòu)的控制與檢測(cè)設(shè)計(jì) 8 2.4 牛肉醬瓶上料機(jī)構(gòu)的控制與檢測(cè)設(shè)計(jì) 9 2.5 裝箱機(jī)構(gòu)的控制與檢測(cè)設(shè)計(jì) 10 第3章 硬件電路設(shè)計(jì) 12 3.1 硬件電路設(shè)計(jì)所需元器件 12 3.1.1硬件電路設(shè)計(jì)所需元器件簡(jiǎn)介 12 3.1.2硬件電路設(shè)計(jì)所需元器件分析與統(tǒng)計(jì) 14 3.2 強(qiáng)電的電路設(shè)計(jì) 15 3.2.1紙箱上料機(jī)構(gòu)的電路設(shè)計(jì) 15 3.2.2牛肉醬瓶上料機(jī)構(gòu)的電路設(shè)計(jì) 15 3.2.3裝箱機(jī)構(gòu)的電路設(shè)計(jì) 16 3.3 PLC相關(guān)硬件的電路設(shè)計(jì) 17 3.3.1紙箱上料機(jī)構(gòu)的PLC電路設(shè)計(jì) 17 3.3.2牛肉醬瓶上料機(jī)構(gòu)的PLC電路設(shè)計(jì) 17 3.3.3 PLC輸出端的電路設(shè)計(jì) 18 3.3.4 PLC其他端口的電路設(shè)計(jì) 19 第4章 軟件程序設(shè)計(jì) 20 4.1 程序初始準(zhǔn)備工作 20 4.1.1 上電清零程序設(shè)計(jì) 20 4.1.2 復(fù)位指示燈程序設(shè)計(jì) 20 4.1.3 缺料報(bào)警程序設(shè)計(jì) 21 4.1.4 牛肉醬瓶上料滿(mǎn)足裝箱要求程序設(shè)計(jì) 21 4.1.5 啟動(dòng)、急停程序設(shè)計(jì) 22 4.2 手動(dòng)程序設(shè)計(jì) 22 4.2.1 手動(dòng)控制各個(gè)電機(jī)動(dòng)作的程序設(shè)計(jì) 22 4.2.2 整機(jī)復(fù)位的程序設(shè)計(jì) 23 4.2.3 手動(dòng)部分結(jié)尾的程序設(shè)計(jì) 24 4.3 自動(dòng)程序設(shè)計(jì) 24 4.3.1 紙箱上料的自動(dòng)程序設(shè)計(jì) 24 4.3.2 牛肉醬上料的自動(dòng)程序設(shè)計(jì) 25 4.3.3 推桿動(dòng)作的自動(dòng)程序設(shè)計(jì) 25 4.3.4 裝箱動(dòng)作的自動(dòng)程序設(shè)計(jì) 26 4.4 報(bào)警程序設(shè)計(jì) 27 第5章 結(jié)論 28 參考文獻(xiàn) 29 致 謝 30 附 錄 一 PLC輸入、輸出批注表 31 附 錄 二 PLC程序設(shè)計(jì)指令表 33 V 第1章 緒 論 1.1 裝箱機(jī)的定義 裝箱機(jī)是一種將無(wú)包裝的產(chǎn)品或者小包裝的產(chǎn)品半自動(dòng)或者自動(dòng)裝入運(yùn)輸包裝的一種設(shè)備，其工作原理是將產(chǎn)品按一定排列方式和定量裝入箱中（瓦楞紙箱、塑料箱、托盤(pán)），并把箱的開(kāi)口部分閉合或封牢。按照裝箱機(jī)的要求，它應(yīng)具有紙箱成形(或打開(kāi)紙箱)、計(jì)量、裝箱的功能，有些還配有封口或者捆扎功能。包裝機(jī)械是集機(jī)、電、光、聲、磁、化、生、美為一體的高技術(shù)、高智能、高競(jìng)爭(zhēng)的產(chǎn)品。發(fā)展速度快、更新速度快是它的一大特點(diǎn)。世界上一切高技術(shù)成果，都會(huì)在包裝機(jī)械產(chǎn)品中得到應(yīng)用。 自動(dòng)裝箱機(jī)用于完成運(yùn)輸包裝，它將包裝成品按一定排列方式和定量裝入箱中，并把箱的開(kāi)口部 分閉合或封固。裝盒機(jī)是用于產(chǎn)品銷(xiāo)售包裝的機(jī)械，它將經(jīng)過(guò)計(jì)量的一份定量物料裝入盒中，并把盒的開(kāi)口部分閉合或封固。裝箱機(jī)和裝盒機(jī)均有容器成形(或打開(kāi) 容器)、計(jì)量、裝入、封口等功能。 1.2 裝箱機(jī)的工作過(guò)程 在自動(dòng)包裝流水線中，裝箱機(jī)是整線系統(tǒng)運(yùn)行的核心，雖不是產(chǎn)品直接生產(chǎn)機(jī)械，但它卻是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化所必需的。裝箱機(jī)用于完成運(yùn)輸包裝，它將包裝成品按一定排列方式和定量裝入箱中，并把箱的開(kāi)口部分閉合或封固。 1.3 自動(dòng)裝箱機(jī)的工作原理 自動(dòng)裝箱機(jī)能自動(dòng)將包裝物整形排列，裝入打開(kāi)的紙箱中，并完成不干膠封口等動(dòng)作的裝箱設(shè)備，所有動(dòng)作都是全自動(dòng)完成的。大多數(shù)自動(dòng)裝箱機(jī)采用新型為組合結(jié)構(gòu)，包括成箱裝置、整列裝置、充填裝置和封箱裝置等功能單元，分別完成相應(yīng)的功能動(dòng)作，各裝置都安裝在同一主機(jī)架上。成箱裝置的箱坯架在上方，充填裝置在成箱裝置正下方，整列裝置在充填裝置的前方，封箱裝置在充填裝置的后方。采用PLC和示屏控制。設(shè)有缺瓶報(bào)警停機(jī)，無(wú)瓶不裝箱安全裝置。大大方便操作、管理、減少生產(chǎn)人員和勞動(dòng)強(qiáng)度，是自動(dòng)化規(guī)模生產(chǎn)必不可少的設(shè)備。 1.4 裝箱機(jī)的選擇 裝箱機(jī)的選擇一般可從以下方面考慮： （1）．機(jī)械結(jié)構(gòu)：產(chǎn)品的收集、整理、集束排列是裝箱機(jī)的關(guān)鍵，所以用戶(hù)在選購(gòu)前應(yīng)該注意裝箱機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)部分是否能滿(mǎn)足用戶(hù)的生產(chǎn)需要。另外，根據(jù)產(chǎn)品的不同裝箱方式，一般有抓、夾、吸、推四種可選擇的裝箱方式，用戶(hù)選購(gòu)前應(yīng)該根據(jù)需要選擇最佳的裝箱方式。 （2）．自動(dòng)控制：控制系統(tǒng)是所有功能正常運(yùn)行的保證，也是對(duì)故障和出現(xiàn)意外時(shí)的自動(dòng)保護(hù)，所以用戶(hù)在選擇時(shí)要詳細(xì)了解控制系統(tǒng)是如何設(shè)置的。 （3）．生產(chǎn)速度：能否達(dá)到生產(chǎn)要求。 （4）．內(nèi)部配置：好的配置才能保證有好的產(chǎn)品，所以用戶(hù)在選購(gòu)裝箱機(jī)時(shí)要注意其內(nèi)部的配置是否選用了品質(zhì)較好的配件。 1.5 我國(guó)裝箱機(jī)市場(chǎng)狀況 資料顯示，包括裝箱機(jī)在年內(nèi)全球的包裝機(jī)械需求以每年5.3%的速度增長(zhǎng)。全球市場(chǎng)上的包裝機(jī)械（包括裝箱機(jī)）大約有三分之一來(lái)自德國(guó)，銷(xiāo)量名列全球第一，其次是美國(guó)、日本和意大利。我國(guó)一些跨國(guó)公司和外資企業(yè)使用的裝箱機(jī)大部分都是從國(guó)外進(jìn)口。有關(guān)信息顯示，到2010年國(guó)內(nèi)食品和包裝機(jī)械市場(chǎng)總需求量將達(dá)到1100億元，其中裝箱機(jī)的市場(chǎng)需求量潛力巨大，僅中糧集團(tuán)的30多條生產(chǎn)線，潛在銷(xiāo)售額就達(dá)到2000萬(wàn)元左右。另外，裝箱機(jī)在金屬鐵罐生產(chǎn)領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用也具有非常大的市場(chǎng)。據(jù)調(diào)查，全國(guó)的制罐企業(yè)有一千多家，如果每個(gè)企業(yè)配置1至3臺(tái)裝箱機(jī)，那么市場(chǎng)容量為1000~3000臺(tái)，銷(xiāo)售額可達(dá)6~18億元人民幣。由此可見(jiàn)國(guó)內(nèi)裝箱機(jī)市場(chǎng)前景非常樂(lè)觀。 我國(guó)的裝箱機(jī)制造業(yè)起步較晚，目前國(guó)內(nèi)專(zhuān)業(yè)裝箱機(jī)的生產(chǎn)企業(yè)只有十幾家。國(guó)產(chǎn)裝箱機(jī)與世界先進(jìn)水平還有較大的差距，還不適應(yīng)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求和國(guó)際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境。國(guó)產(chǎn)設(shè)備在自動(dòng)控制、自動(dòng)化程度和加工精度等方面還比較落后。性能不穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、耗能、維修麻煩、效率低是國(guó)產(chǎn)裝箱機(jī)需要解決的主要問(wèn)題。 針對(duì)上述情況，我國(guó)有的啤酒企業(yè)的工程技術(shù)人員，針對(duì)啤酒裝箱機(jī)性能單一的弊端，設(shè)計(jì)出了新型直線連續(xù)式啤酒裝箱機(jī)，可以適應(yīng)各種產(chǎn)量的包裝生產(chǎn)線，動(dòng)力配置只有0.12kw。簡(jiǎn)潔的抓瓶頭結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)化的裝卸方式，較低的壓縮空氣噪音和設(shè)備重量，以及方便的操作與維修，顯著降低了能耗并提高工作效率。 1.6 裝箱機(jī)的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 當(dāng)前，我國(guó)包裝機(jī)械行業(yè)正受到國(guó)際金融危機(jī)的影響和國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的挑戰(zhàn)，以?xún)r(jià)格競(jìng)爭(zhēng)的銷(xiāo)售策略已經(jīng)不能顯現(xiàn)企業(yè)的優(yōu)勢(shì)。抓住機(jī)遇，調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，以高科技產(chǎn)品提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力是未來(lái)我國(guó)包裝機(jī)械行業(yè)應(yīng)對(duì)危機(jī)和挑戰(zhàn)的唯一出路。面對(duì)我國(guó)裝箱機(jī)的市場(chǎng)需求，包裝機(jī)械企業(yè)應(yīng)重點(diǎn)開(kāi)發(fā)一批具有國(guó)際先進(jìn)水平的全自動(dòng)、多功能、節(jié)能、環(huán)保的現(xiàn)代化裝箱機(jī)，提高國(guó)產(chǎn)裝箱機(jī)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。專(zhuān)家指出，在開(kāi)發(fā)裝箱機(jī)產(chǎn)品中一定要充分體現(xiàn)出高效、高精、智能化、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、彈性化且具有多種切換功能、可拆卸以及節(jié)能、環(huán)保的設(shè)計(jì)理念。在引進(jìn)、消化、吸收的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)產(chǎn)品牌。 1、模塊化設(shè)計(jì)是未來(lái)包裝機(jī)械設(shè)計(jì)的方向。模塊化設(shè)計(jì)就是在一定范圍內(nèi)，在對(duì)不同功能或相同功能下的不同性能、不同規(guī)格的產(chǎn)品進(jìn)行功能分析的基礎(chǔ)上，劃分并設(shè)計(jì)出一系列功能模塊，通過(guò)模塊的選擇和組合可以構(gòu)成不同的產(chǎn)品，換用一個(gè)或幾個(gè)單元，即可應(yīng)對(duì)包裝產(chǎn)品的變化，滿(mǎn)足不同產(chǎn)品裝箱的需求。另外在設(shè)計(jì)中還要體現(xiàn)零件的可拆卸性。 良好的可拆卸性可以使裝箱機(jī)便于維護(hù)，所用易損件要便于回收和可再生利用，從而達(dá)到方便用戶(hù)、節(jié)省成本和保護(hù)環(huán)境的目的。 2、均衡壽命設(shè)計(jì)是近年來(lái)提出的科學(xué)、環(huán)保設(shè)計(jì)理念。它要求在設(shè)計(jì)中盡量使每個(gè)零部件具有相同或相似的使用壽命。就裝箱機(jī)而言，某種重要組成模塊應(yīng)具有較長(zhǎng)的壽命，而易于損壞的模塊要易于更換，對(duì)于一些關(guān)鍵部件和涉及到安全性的模塊在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮設(shè)計(jì)成可維修、便于檢測(cè)的結(jié)構(gòu)。 3、人機(jī)工程設(shè)計(jì)在現(xiàn)代化的裝箱機(jī)設(shè)計(jì)中也具有重要的意義。人機(jī)工程設(shè)計(jì)的目的是為減少裝箱機(jī)使用中人的差錯(cuò)，發(fā)揮人和機(jī)械各自的特點(diǎn)以提高裝箱機(jī)整體的可靠性。利用人機(jī)工程學(xué)原理設(shè)計(jì)裝箱機(jī)的人機(jī)系統(tǒng)，包括要適于人的使用習(xí)慣，便于識(shí)別操作，保證安全問(wèn)題和不易出錯(cuò)的防誤操作設(shè)計(jì)等。這些都要通過(guò)機(jī)電一體化控制，利用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)操作、自動(dòng)數(shù)據(jù)收集、自動(dòng)檢驗(yàn)以及自動(dòng)診斷來(lái)實(shí)現(xiàn)。 1.7 國(guó)外先進(jìn)裝箱機(jī) 近年來(lái)，國(guó)外一些廠商通過(guò)對(duì)技術(shù)的不斷改進(jìn)，使裝箱機(jī)性能更好地適應(yīng)了自動(dòng)化、多功能及高效率的要求。 　　SWF公司推出的DP320裝箱機(jī)，具有高速、適應(yīng)性廣、用戶(hù)界面友好等特點(diǎn)。該設(shè)備的裝箱速度達(dá)到每分鐘25箱，可以連續(xù)包裝不同規(guī)格的玻璃、塑料或金屬容器，適用的包裝方式與容器尺寸范圍很廣。 DP320具有一系列的獨(dú)特性能，包括垂直紙箱輸送、PLC控制、安全保護(hù)自鎖、擁堵自動(dòng)截至傳感器等。還配有規(guī)格更換輔助裝置、NEMA 12電控系統(tǒng)，下游還設(shè)有一個(gè)光電控制器以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)啟動(dòng)或停機(jī)。該機(jī)器采用紙箱帶式輸送，配備低壓氣動(dòng)裝置和塑料帶以實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)輸送。 　　Douglas設(shè)備公司最新推出的Axiom系列新型裝箱機(jī)通過(guò)采用伺服系統(tǒng)間歇運(yùn)動(dòng)控制紙箱包裝過(guò)程，使生產(chǎn)速度提高50%，而運(yùn)動(dòng)范圍則縮小30%。Axiom系列采用第三代伺服設(shè)計(jì)，通過(guò)動(dòng)態(tài)增強(qiáng)位置重復(fù)精度以及簡(jiǎn)化失誤檢測(cè)與恢復(fù)，使生產(chǎn)效率大幅提升。該設(shè)備的不銹鋼網(wǎng)板以及零部件數(shù)減少了50%，可有效減少設(shè)備維護(hù)和配件更換等所需時(shí)間。 　　ABC公司推出的新型裝箱機(jī)在裝箱同時(shí)，可以在高速生產(chǎn)線上直接完成紙箱表面印刷。通過(guò)這臺(tái)設(shè)備，客戶(hù)可以在生產(chǎn)線上直接完成企業(yè)商標(biāo)、產(chǎn)品批號(hào)、產(chǎn)品說(shuō)明等信息的印制。 這種新型設(shè)備具有良好的適應(yīng)性，當(dāng)裝箱完成時(shí)，相關(guān)的圖案、文字就同時(shí)出現(xiàn)在紙箱的各個(gè)部分，如頂部、側(cè)面、角部或端部。包裝制造商不再需要購(gòu)買(mǎi)多色印刷頭、紙箱旋轉(zhuǎn)與定位設(shè)備，這些設(shè)備不但價(jià)格昂貴而且會(huì)影響生產(chǎn)線速度。該機(jī)可實(shí)現(xiàn)紙箱雙側(cè)打碼以及在包裝與封箱兩端加注運(yùn)輸標(biāo)志，即采用一個(gè)印刷頭能夠完成紙箱的雙側(cè)印刷，或采用兩個(gè)印刷頭完成四面印刷。如果紙箱干凈、平整，可以獲得最佳的印刷清晰度。印刷控制系統(tǒng)可以安裝于紙箱控制板旁邊，易于紙箱規(guī)格更換或印刷數(shù)據(jù)切換。它每分鐘可以完成35箱的包裝。 1.8 國(guó)內(nèi)設(shè)備的技術(shù)創(chuàng)新 近年來(lái)，國(guó)產(chǎn)裝箱機(jī)在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)升級(jí)和技術(shù)創(chuàng)新方面也取得了較大的進(jìn)展。 　　江西德賽特包裝機(jī)械設(shè)備有限公司研制成功的多功能全自動(dòng)裝箱機(jī)在多項(xiàng)性能指標(biāo)上都達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。 　　這項(xiàng)多功能全自動(dòng)裝箱機(jī)適用各種規(guī)格圓形瓶、扁形瓶、方形瓶。其特點(diǎn)是可以根據(jù)裝箱要求，能將產(chǎn)品自動(dòng)分道理排。在控制上，它采用伺服系統(tǒng)，因而定位準(zhǔn)確、動(dòng)作穩(wěn)定，可以自動(dòng)完成瓶子提升、移動(dòng)、降落的裝箱動(dòng)作，抓瓶器還可以將瓶子自動(dòng)裝進(jìn)帶隔板的紙箱內(nèi)。該機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性體現(xiàn)在：運(yùn)動(dòng)由伺服驅(qū)動(dòng)器和變頻器控制的電機(jī)驅(qū)動(dòng)，起步和終止均緩慢平穩(wěn)；裝箱速度采用變頻器進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)速，生產(chǎn)效率極高，生產(chǎn)速高達(dá)10000~90000瓶/小時(shí)；更換不同瓶型時(shí)，只需要更換夾瓶機(jī)構(gòu)即可。該裝箱機(jī)采用現(xiàn)代顯示技術(shù)——觸摸屏，設(shè)備常見(jiàn)故障可自行分析、診斷，并排除。產(chǎn)品除了設(shè)置保護(hù)罩，還配備光電安全保護(hù)裝置，當(dāng)裝箱過(guò)程中出現(xiàn)缺瓶、缺箱、堵箱、錯(cuò)位等現(xiàn)象時(shí)，能立即自動(dòng)停機(jī)，保護(hù)機(jī)器。 　　該公司正在開(kāi)發(fā)一種適用于異形鐵罐及PET瓶等高度不同的非標(biāo)容器的裝箱機(jī)，現(xiàn)在已經(jīng)突破了倒罐、卡罐、吸罐導(dǎo)向、精確定位等一系列技術(shù)和制造難題，即將完成試制，投入批量生產(chǎn)。? 　　大連佳林設(shè)備制造有限公司近日研制成功的潤(rùn)滑油全自動(dòng)裝箱機(jī)通過(guò)抓住塑料瓶的瓶頸每次可以將12~30瓶產(chǎn)品進(jìn)行裝箱，每小時(shí)裝瓶數(shù)量達(dá)到7000瓶，這在國(guó)內(nèi)處于領(lǐng)先水平。該裝箱機(jī)通過(guò)真空泵控制抓頭上的真空或是通過(guò)電磁的吸、放來(lái)實(shí)現(xiàn)抓放產(chǎn)品。它通過(guò)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)，氣動(dòng)和機(jī)電控制把產(chǎn)品準(zhǔn)確可靠地從輸瓶臺(tái)上裝入紙箱。?? 該設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)，動(dòng)作協(xié)調(diào)，通過(guò)變頻電機(jī)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)不同的機(jī)械機(jī)構(gòu)使產(chǎn)品提升、平移、降落，并與氣動(dòng)、電、光控制相結(jié)合實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作。它采用無(wú)壓力輸送，輸箱通道采用三段（進(jìn)箱段，裝箱段，出箱段）無(wú)壓力控制設(shè)計(jì)，由變頻驅(qū)動(dòng)的減速電機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)快速進(jìn)箱、裝箱及出箱。此外，它采用兩組箱體底部定位，不但定位效果好，還減少了因紙箱外型尺寸差異所造成的故障停機(jī)。為了滿(mǎn)足食品包裝的要求，該設(shè)備還使用了無(wú)油潤(rùn)滑的氣動(dòng)元件，大部份運(yùn)動(dòng)部件之間均采用了終生不需要注油潤(rùn)滑的人性化設(shè)計(jì)，避免了油的污染，也減少了用戶(hù)的維護(hù)成本。? 1.9 畢業(yè)設(shè)計(jì)題目及基本參數(shù) 本設(shè)計(jì)的題目為瓶裝牛肉醬的封口機(jī)構(gòu)包裝機(jī)構(gòu)及封箱的控制設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)主要完成紙盒、牛肉醬瓶的上料及裝箱裝置設(shè)計(jì)。 優(yōu)點(diǎn)： （1）直觀性好，顧客易于辨認(rèn)商品的品質(zhì)； （2）保護(hù)商品，防止損壞和污染； （3）密封性好，防潮、防變質(zhì)。 基本參數(shù)為： 1. 瓶裝牛肉醬容量為230g，計(jì)量誤差控制在±2g； 2. 瓶裝牛肉醬尺寸：底部直徑120mm，開(kāi)口直徑90mm，瓶高200mm； 3. 要求工作穩(wěn)定，使用壽命10年； 4. 生產(chǎn)能力： 50瓶／min； 5. 瓶裝牛肉醬為36瓶一箱包裝。 6.瓶子灌裝之和的質(zhì)量為：516g 本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)任務(wù)為： ①．總體方案設(shè)計(jì)、傳動(dòng)系統(tǒng)控制設(shè)計(jì)； ②．紙箱上料機(jī)構(gòu)的控制設(shè)計(jì)，完成相應(yīng)PLC程序； ③．牛肉醬瓶上料機(jī)構(gòu)的控制設(shè)計(jì)，完成相應(yīng)PLC程序； ④．裝箱裝置機(jī)構(gòu)的控制設(shè)計(jì)，完成相應(yīng)PLC程序； ⑤．部分電路圖設(shè)計(jì)； ⑥．設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份，字?jǐn)?shù)為1.5萬(wàn)； ⑦．電氣圖紙合計(jì)為5張，利用計(jì)算機(jī)。 37 第2章 總體方案設(shè)計(jì) 2.1 控制與檢測(cè)設(shè)計(jì)所需要的的結(jié)構(gòu)參數(shù) 本設(shè)計(jì)的裝箱機(jī)為立式瓶裝牛肉醬裝箱機(jī)。機(jī)器的總體尺寸為1500×1444×750。立式機(jī)器不僅節(jié)省了空間，而且比較美觀。為了節(jié)省空間，本設(shè)計(jì)選用了YCJ電動(dòng)機(jī)，及電動(dòng)機(jī)和減速器直聯(lián)。機(jī)座號(hào)為160，電動(dòng)機(jī)功率為3，輸出軸轉(zhuǎn)速為58，輸出轉(zhuǎn)矩為452，電動(dòng)機(jī)代號(hào)為100。 2.2 整體控制與檢測(cè)方案設(shè)計(jì)及PLC的選用 根據(jù)本設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)參數(shù)確定整體的控制方案，以及選用合適的PLC來(lái)控制、協(xié)調(diào)和檢測(cè)整機(jī)的運(yùn)作。 2.2.1整體控制與檢測(cè)方案設(shè)計(jì) 圖2-1瓶裝牛肉醬自動(dòng)生產(chǎn)線工藝流程示意圖 本設(shè)計(jì)的工藝路線為： 1、紙箱送料───2、瓶裝牛肉醬送料───3、裝箱 本設(shè)計(jì)主要完成紙箱上料機(jī)構(gòu)的控制設(shè)計(jì)、瓶裝牛肉醬送料機(jī)構(gòu)的控制設(shè)計(jì)、裝箱機(jī)構(gòu)的控制設(shè)計(jì)三部分的控制設(shè)計(jì)。 2.2.2 PLC控制與檢測(cè)系統(tǒng)的選用 PLC，是Programmable Logic Controller的縮寫(xiě)，又名可編程、可編程控制器、可編程序控制等，是為工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域?qū)ｉT(mén)設(shè)計(jì)的、實(shí)現(xiàn)數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。 臺(tái)達(dá)PLC采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。 臺(tái)達(dá)PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都是按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)，在本設(shè)計(jì)中選用臺(tái)達(dá)的PLC來(lái)完成對(duì)整個(gè)機(jī)器的控制及檢測(cè)。詳情請(qǐng)見(jiàn)本設(shè)計(jì)的硬件電路設(shè)計(jì)中的PLC硬件電路的設(shè)計(jì)。 2.3 紙箱上料機(jī)構(gòu)的控制與檢測(cè)設(shè)計(jì) 紙箱上料的運(yùn)動(dòng)過(guò)程：主要由凸輪帶動(dòng)帶有吸嘴的軸上下運(yùn)動(dòng)完成的。軸上附有撥桿，在將紙箱吸下的過(guò)程中，撥桿壓住連桿上的小軸，這時(shí)彈簧處于拉伸狀態(tài)，連桿向上運(yùn)動(dòng)，使連桿帶動(dòng)擋片擋住上面的紙箱，從而保證只有一個(gè)箱被吸下。在箱被放下的過(guò)程中，擋片逐漸壓在箱上，防止箱蹦起來(lái)。當(dāng)負(fù)壓真空裝置向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，連桿在彈簧的作用下向下運(yùn)動(dòng)，使連桿帶動(dòng)擋片向上翻。如此往復(fù)運(yùn)動(dòng)完成吸紙箱的過(guò)程。當(dāng)紙箱被放下時(shí)，停止吸氣，紙箱被支撐起來(lái)，傳送裝置將紙箱傳送到下一道工序。 在此處安裝檢測(cè)紙箱到位的接近傳感器 步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)減速裝置再聯(lián)接到凸輪上 圖2-2紙箱上料機(jī)構(gòu)的控制與檢測(cè)設(shè)計(jì) 紙箱上料運(yùn)動(dòng)的控制設(shè)計(jì)：紙箱上料的運(yùn)動(dòng)主要由凸輪控制，這樣需要用一個(gè)步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)減速裝置再聯(lián)接到凸輪上，由凸輪運(yùn)動(dòng)的角度來(lái)對(duì)紙箱上料的整個(gè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制，因此對(duì)于控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)只要控制步進(jìn)電機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)紙箱的上料了，見(jiàn)圖2-2紙箱上料機(jī)構(gòu)的控制與檢測(cè)設(shè)計(jì)。 紙箱上料運(yùn)動(dòng)的檢測(cè)設(shè)計(jì)：在吸嘴位置安裝檢測(cè)紙箱到位的接近傳感器，這樣如果紙箱沒(méi)有料供上、外界的影響或者機(jī)器本身的原因?qū)е录埾渖狭铣霈F(xiàn)問(wèn)題可以及時(shí)的讓控制系統(tǒng)知道，然后報(bào)警，讓工作人員來(lái)處理實(shí)際出現(xiàn)的問(wèn)題。見(jiàn)圖2-2紙箱上料機(jī)構(gòu)的控制與檢測(cè)設(shè)計(jì)。 2.4 牛肉醬瓶上料機(jī)構(gòu)的控制與檢測(cè)設(shè)計(jì) 1、牛肉醬瓶上料機(jī)構(gòu)的控制與檢測(cè)設(shè)計(jì)——傳送部分 牛肉醬瓶上料機(jī)構(gòu)傳送部分的運(yùn)動(dòng)過(guò)程：被包裝的牛肉醬瓶由齒形帶傳送到指定位置 ，經(jīng)過(guò)滑槽到達(dá)工作架上，推瓶板的機(jī)構(gòu)將牛肉醬瓶推到紙箱里。傳送牛肉醬瓶的速度及間歇時(shí)間由槽輪控制，推瓶板的機(jī)構(gòu)由齒輪齒條帶動(dòng)。 步進(jìn)電機(jī)控制傳送帶的啟停 此處安裝接近傳感器用來(lái)統(tǒng)計(jì)牛肉醬瓶上料的數(shù)量。 圖2-3牛肉醬瓶上料機(jī)構(gòu)傳送部分的控制與檢測(cè)設(shè)計(jì) 牛肉醬瓶上料機(jī)構(gòu)傳送部分的控制設(shè)計(jì)：通過(guò)傳感器和步進(jìn)電機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。在指定位置安裝傳感器，步進(jìn)電機(jī)開(kāi)始工作，從而帶動(dòng)帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)，將牛肉醬瓶送到指定位置。傳感器統(tǒng)計(jì)達(dá)到箱內(nèi)的數(shù)量要求以后，步進(jìn)電機(jī)接收到傳感器發(fā)出的信號(hào)，讓步進(jìn)電機(jī)停止送料，等到裝箱完成的傳感器發(fā)出信號(hào)后，步進(jìn)電機(jī)又開(kāi)始工作，如此循環(huán)，見(jiàn)圖2-3牛肉醬瓶上料機(jī)構(gòu)傳送部分的控制與檢測(cè)設(shè)計(jì)。 牛肉醬瓶上料機(jī)構(gòu)傳送部分的檢測(cè)設(shè)計(jì)：通過(guò)傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)。在指定位置安裝傳感器，在傳感器統(tǒng)計(jì)箱內(nèi)的數(shù)量時(shí)，若長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有到達(dá)到要求的數(shù)量，這說(shuō)明機(jī)器的動(dòng)作出現(xiàn)了問(wèn)題，步進(jìn)電機(jī)接收到傳感器發(fā)出的信號(hào)，讓步進(jìn)電機(jī)停止送料，報(bào)警，讓工作人員來(lái)處理出現(xiàn)的問(wèn)題，見(jiàn)圖2-3牛肉醬瓶上料機(jī)構(gòu)傳送部分的控制與檢測(cè)設(shè)計(jì)。 2、牛肉醬瓶上料機(jī)構(gòu)的控制與檢測(cè)設(shè)計(jì)——推桿部分 牛肉醬瓶上料機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程：齒條由齒輪帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)推桿將牛肉醬推入箱中（推桿凹進(jìn)去的部分可容納了36瓶牛肉醬，即一箱）。 圖2-4牛肉醬瓶上料機(jī)構(gòu)推桿部分的控制與檢測(cè)設(shè)計(jì) 牛肉醬瓶上料機(jī)構(gòu)的控制設(shè)計(jì)：當(dāng)傳送帶處的傳感器發(fā)出完成36瓶的信號(hào)時(shí)，齒條由齒輪帶動(dòng)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)推桿將36瓶牛肉醬推入箱中，見(jiàn)圖2-4牛肉醬瓶上料機(jī)構(gòu)推桿部分的控制與檢測(cè)設(shè)計(jì)。 牛肉醬瓶上料機(jī)構(gòu)的檢測(cè)設(shè)計(jì)：牛肉醬瓶上料機(jī)構(gòu)的檢測(cè)由圖2-4牛肉醬瓶上料機(jī)構(gòu)推桿部分的控制與檢測(cè)設(shè)計(jì)中所示的稱(chēng)重傳感器來(lái)完成，預(yù)先稱(chēng)出36瓶牛肉醬瓶的重量，并將此參數(shù)寫(xiě)入PLC的相關(guān)程序當(dāng)中，如果實(shí)際的稱(chēng)重小于此參數(shù)，說(shuō)明少裝了一瓶或者多瓶牛肉醬，報(bào)警，停機(jī)，等待工作人員來(lái)處理相關(guān)的問(wèn)題。見(jiàn)圖2-4牛肉醬瓶上料機(jī)構(gòu)推桿部分的控制與檢測(cè)設(shè)計(jì)。 2.5 裝箱機(jī)構(gòu)的控制與檢測(cè)設(shè)計(jì) 裝箱機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程：裝箱裝置由曲柄搖桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)，經(jīng)過(guò)固定裝置及撥桿，從而完成裝箱的過(guò)程，裝箱共分三道工序，分別為： A. 裝牛肉醬瓶 B. 打印日期 C. 蓋紙箱蓋 醬瓶 帶 圖2.5裝箱機(jī)構(gòu)傳送帶圖 紙箱的傳送裝置曲柄搖桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)，能實(shí)現(xiàn)上下左右運(yùn)動(dòng)，即作平行四邊形運(yùn)動(dòng)。當(dāng)紙箱被吸下來(lái)時(shí)，該傳送裝置向上運(yùn)動(dòng)，輔助將箱撐起來(lái)。然后傳送裝置向前運(yùn)動(dòng)，完成裝箱和蓋箱蓋后，傳送裝置向下運(yùn)動(dòng)，然后往回運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行下一次動(dòng)作。該機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)為純機(jī)械設(shè)計(jì)，要嚴(yán)格要求與其他動(dòng)作的時(shí)間和空間同步化，因此在設(shè)計(jì)方面要求很高的精度。紙箱傳送裝置如圖2-6所示。 連桿 紙箱（ 送箱架 圖2-6 紙箱傳送裝置 紙箱處安裝計(jì)數(shù)接近傳感器 裝箱機(jī)構(gòu)的控制設(shè)計(jì)：裝箱機(jī)構(gòu)的控制主要是由曲柄搖桿機(jī)構(gòu)完成，曲柄搖桿機(jī)構(gòu)由步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)完成相關(guān)動(dòng)作。 裝箱機(jī)構(gòu)的檢測(cè)設(shè)計(jì)：紙箱處的支架上安裝接近傳感器，用來(lái)檢測(cè)裝箱的動(dòng)作是否成功完成，這里的接近傳感器還有一個(gè)用處是用來(lái)統(tǒng)計(jì)機(jī)器完成的箱數(shù)，以便用戶(hù)了解工作進(jìn)度。 第3章 硬件電路設(shè)計(jì) 3.1 硬件電路設(shè)計(jì)所需元器件 搭建本設(shè)計(jì)的控制與檢測(cè)系統(tǒng)所需要的元器件有PLC（可編程控制器）、電機(jī)、接近傳感器、稱(chēng)重傳感器、變頻器、導(dǎo)線等。 3.1.1硬件電路設(shè)計(jì)所需元器件簡(jiǎn)介 1、PLC（可編程控制器）：PLC = Programmable logic Controller，可編程邏輯控制器，一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。它采用一類(lèi)可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算，順序控制，定時(shí)，計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶(hù)的指令，并通過(guò)數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。 PLC實(shí)質(zhì)是一種專(zhuān)用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計(jì)算機(jī)相同，如圖所示： 　　a. 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(hù)程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲(chǔ)器、I/O以及警戒定時(shí)器的狀態(tài)，并能診斷用戶(hù)程序中的語(yǔ)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(chǎng)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(hù)程序存儲(chǔ)器中逐條讀取用戶(hù)程序，經(jīng)過(guò)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(hù)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。 　　為了進(jìn)一步提高PLC的可靠性，近年來(lái)對(duì)大型PLC還采用雙CPU構(gòu)成冗余系統(tǒng)，或采用三CPU的表決式系統(tǒng)。這樣，即使某個(gè)CPU出現(xiàn)故障，整個(gè)系統(tǒng)仍能正常運(yùn)行。 　　b. 存儲(chǔ)器 　　存放系統(tǒng)軟件的存儲(chǔ)器稱(chēng)為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器。 　　存放應(yīng)用軟件的存儲(chǔ)器稱(chēng)為用戶(hù)程序存儲(chǔ)器。 c. 電源 PLC的電源在整個(gè)系統(tǒng)中起著十分重要的作用。如果沒(méi)有一個(gè)良好的、可靠的電源系統(tǒng)是無(wú)法正常工作的，因此PLC的制造商對(duì)電源的設(shè)計(jì)和制造也十分重視。一般交流電壓波動(dòng)在+10%(+15%)范圍內(nèi)，可以不采取其它措施而將PLC直接連接到交流電網(wǎng)上去。 2、步進(jìn)電機(jī)：將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開(kāi)環(huán)控制元件。在非超載的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號(hào)的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度，稱(chēng)為“步距角”，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運(yùn)行的?？梢酝ㄟ^(guò)控制脈沖個(gè)數(shù)來(lái)控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時(shí)可以通過(guò)控制脈沖頻率來(lái)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。由于脈沖信號(hào)數(shù)與步距角的線性關(guān)系，加上步進(jìn)電機(jī)只有周期性的誤差而無(wú)累積誤差等特點(diǎn)，使得在速度、位置等控制領(lǐng)域用步進(jìn)電機(jī)來(lái)控制變的非常的簡(jiǎn)單。 　　步進(jìn)電機(jī)是一種感應(yīng)電機(jī)，它的工作原理是利用電子電路，將直流電變成分時(shí)供電的，多相時(shí)序控制電流，用這種電流為步進(jìn)電機(jī)供電，步進(jìn)電機(jī)才能正常工作，驅(qū)動(dòng)器就是為步進(jìn)電機(jī)分時(shí)供電的，多相時(shí)序控制器 　　雖然步進(jìn)電機(jī)已被廣泛地應(yīng)用，但步進(jìn)電機(jī)并不能象普通的直流電機(jī)，交流電機(jī)在常規(guī)下使用。它必須由雙環(huán)形脈沖信號(hào)、功率驅(qū)動(dòng)電路等組成控制系統(tǒng)方可使用。因此用好步進(jìn)電機(jī)卻非易事，它涉及到機(jī)械、電機(jī)、電子及計(jì)算機(jī)等許多專(zhuān)業(yè)知識(shí)。 　　步進(jìn)電機(jī)作為執(zhí)行元件，是機(jī)電一體化的關(guān)鍵產(chǎn)品之一, 廣泛應(yīng)用在各種自動(dòng)化控制系統(tǒng)中。隨著微電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，步進(jìn)電機(jī)的需求量與日俱增，在各個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域都有應(yīng)用。 3、變頻器：利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。它主要由兩部分電路構(gòu)成，一是主電路（整流模塊、電解電容和逆變模塊），二是控制電路（開(kāi)關(guān)電源板、控制電路板）。CPU就安裝在控制電路板上，變頻器的操作軟件燒錄在CPU上，同一型號(hào)的變頻器軟件是固定的，唯一例外的就是三晶變頻器，軟件可根據(jù)使用需求更改。 4、接近傳感器：代替限位開(kāi)關(guān)等接觸式檢測(cè)方式，以無(wú)需接觸檢測(cè)對(duì)象進(jìn)行檢測(cè)為目的的傳感器的總稱(chēng)。能檢測(cè)對(duì)象的移動(dòng)信息和存在信息轉(zhuǎn)換為電氣信號(hào)。在換為電氣信號(hào)的檢測(cè)方式中，包括利用電磁感應(yīng)引起的檢測(cè)對(duì)象的金屬體中產(chǎn)生的渦電流的方式、捕測(cè)體的接近引起的電氣信號(hào)的容量變化的方式、利石和引導(dǎo)開(kāi)關(guān)的方式。 在JIS規(guī)格中，根據(jù)IEC60947-5-2的非接觸式位置檢測(cè)用開(kāi)關(guān)，制定了JIS規(guī)格（JIS C 8201-5-2低壓開(kāi)關(guān)裝置及控制裝置、第5控制電路機(jī)器及開(kāi)關(guān)元件、第2節(jié)接近開(kāi)關(guān)）。在JIS的定義中，在傳感器中也能以非接觸方式檢測(cè)到物體的接近和附近檢測(cè)對(duì)象有無(wú)的產(chǎn)品總稱(chēng)為“接近開(kāi)關(guān)”，由感應(yīng)型、靜電容量型、超聲波型、光電型、磁力型等構(gòu)成。在本技術(shù)指南中，將檢測(cè)金屬存在的感應(yīng)型接近傳感器、檢測(cè)金屬及非金屬物體存在的靜電容量型接近傳感器、利用磁力產(chǎn)生的直流磁場(chǎng)的開(kāi)關(guān)定義為“接近傳感器”。 5、稱(chēng)重傳感器：按轉(zhuǎn)換方法分為光電式、液壓式、電磁力式、電容式、磁極變形式、振動(dòng)式、陀螺儀式、電陰應(yīng)變式等8類(lèi)，以電阻應(yīng)變式使用最廣。電阻應(yīng)變式傳感器 利用電阻應(yīng)變片變形時(shí)其電阻也隨之改變的原理工作（圖11）。主要由彈性元件、電阻應(yīng)變片、測(cè)量電路和傳輸電纜4部分組成。電阻應(yīng)變片貼在彈性元件上，彈性元件受力變形時(shí)，其上的應(yīng)變片隨之變形，并導(dǎo)致電阻改變。測(cè)量電路測(cè)出應(yīng)變片電阻的變化并變換為與外力大小成比例的電信號(hào)輸出。電信號(hào)經(jīng)處理后以數(shù)字形式顯示出被測(cè)物的質(zhì)量。 3.1.2硬件電路設(shè)計(jì)所需元器件分析與統(tǒng)計(jì) 1、紙箱上料機(jī)構(gòu)的控制與檢測(cè)設(shè)計(jì)所需元器件： a. 電機(jī) 用來(lái)帶動(dòng)減速裝置驅(qū)動(dòng)凸輪運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)吸嘴取放紙箱。 b. 接近傳感器 紙箱到位接近傳感器，用來(lái)檢測(cè)紙箱是否到位。 c. 變頻器 用PLC的信號(hào)來(lái)控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)。 2、牛肉醬瓶上料機(jī)構(gòu)的控制與檢測(cè)設(shè)計(jì)所需元器件： a. 步進(jìn)電機(jī) 用來(lái)帶動(dòng)傳送帶裝置，傳送帶帶動(dòng)牛肉醬瓶到達(dá)需要的位置。 b. 接近傳感器 牛肉醬瓶到位接近傳感器，用來(lái)檢測(cè)紙箱是否到位，并且將牛肉醬瓶的數(shù)量記錄下來(lái)。 d. 稱(chēng)重傳感器 稱(chēng)取36個(gè)牛肉醬瓶的重量，如果少瓶則報(bào)警。 c. 變頻器 用PLC的信號(hào)來(lái)控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)。 3、裝箱機(jī)構(gòu)的控制與檢測(cè)設(shè)計(jì)所需元器件： a. 步進(jìn)電機(jī) 用來(lái)帶動(dòng)減速裝置驅(qū)動(dòng)曲柄搖桿運(yùn)動(dòng)。 b. 接近傳感器 紙箱到位接近傳感器，用來(lái)檢測(cè)紙箱是否到位，并且將牛肉醬瓶的數(shù)量記錄下來(lái)。 c. 變頻器 用PLC的信號(hào)來(lái)控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)。 表3-1硬件電路設(shè)計(jì)所需元器件統(tǒng)計(jì) 相關(guān)機(jī)構(gòu)/所需元件 PLC 電機(jī) 接近傳感器 稱(chēng)重傳感器 變頻器 紙箱上料機(jī)構(gòu) √ √ √ √ 牛肉醬瓶上料機(jī)構(gòu) √ √√ √ √ √ 裝箱機(jī)構(gòu) √ √ √ √ 3.2 強(qiáng)電的電路設(shè)計(jì) 3.2.1紙箱上料機(jī)構(gòu)的電路設(shè)計(jì) 紙箱上料的運(yùn)動(dòng)主要由凸輪控制，這樣需要用一個(gè)步進(jìn)電機(jī)M1帶動(dòng)減速裝置再聯(lián)接到凸輪上。步進(jìn)電機(jī)M1要通過(guò)變頻器然后接到工業(yè)用的電源上，如圖紙箱上料機(jī)構(gòu)的電路設(shè)計(jì)所示。 圖3-1紙箱上料機(jī)構(gòu)的電路設(shè)計(jì) 3.2.2牛肉醬瓶上料機(jī)構(gòu)的電路設(shè)計(jì) 牛肉醬瓶上料機(jī)構(gòu)傳送帶部分：步進(jìn)電機(jī)M2開(kāi)始工作，從而帶動(dòng)帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)，將牛肉醬瓶送到指定位置。傳感器統(tǒng)計(jì)達(dá)到箱內(nèi)的數(shù)量要求以后，步進(jìn)電機(jī)M2接收到傳感器發(fā)出的信號(hào)，讓步進(jìn)電機(jī)M2停止送料，等到裝箱完成的傳感器發(fā)出信號(hào)后，步進(jìn)電機(jī)又開(kāi)始工作，如此循環(huán)。步進(jìn)電機(jī)M2要通過(guò)變頻器然后接到工業(yè)用的電源上，如圖3-2牛肉醬瓶上料機(jī)構(gòu)的電路設(shè)計(jì)所示。 牛肉醬瓶上料機(jī)構(gòu)推桿部分：當(dāng)傳送帶處的傳感器發(fā)出完成36瓶的信號(hào)時(shí)，齒條由齒輪帶動(dòng)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)推桿將36瓶牛肉醬推入箱中。齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)由步進(jìn)電機(jī)M3帶動(dòng)，步進(jìn)電機(jī)M3要通過(guò)變頻器然后接到工業(yè)用的電源上，如圖3-2牛肉醬瓶上料機(jī)構(gòu)的電路設(shè)計(jì)所示。 圖3-2牛肉醬瓶上料機(jī)構(gòu)的電路設(shè)計(jì)（左邊為傳送帶控制，右邊為推桿控制） 3.2.3裝箱機(jī)構(gòu)的電路設(shè)計(jì) 紙箱的傳送裝置曲柄搖桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)，能實(shí)現(xiàn)上下左右運(yùn)動(dòng)，即作平行四邊形運(yùn)動(dòng)。當(dāng)紙箱被吸下來(lái)時(shí)，該傳送裝置向上運(yùn)動(dòng)，輔助將箱撐起來(lái)。然后傳送裝置向前運(yùn)動(dòng)，完成裝箱和蓋箱蓋后，傳送裝置向下運(yùn)動(dòng)，然后往回運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行下一次動(dòng)作。曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)由步進(jìn)電機(jī)M4驅(qū)動(dòng)，步進(jìn)電機(jī)M4要通過(guò)變頻器然后接到工業(yè)用的電源上，如圖3-3裝箱機(jī)構(gòu)的電路設(shè)計(jì)所示。 圖3-3裝箱機(jī)構(gòu)的電路設(shè)計(jì) 3.3 PLC相關(guān)硬件的電路設(shè)計(jì) 3.3.1紙箱上料機(jī)構(gòu)的PLC電路設(shè)計(jì) 紙箱上料的運(yùn)動(dòng)主要由凸輪控制，需要用一個(gè)電機(jī)帶動(dòng)減速裝置再聯(lián)接到凸輪上。而這個(gè)電機(jī)的控制就要用PLC來(lái)實(shí)現(xiàn)了，PLC可以控制電機(jī)的啟動(dòng)、停止，方便對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)。X13連接凸輪電機(jī)按鈕，X4連接凸輪復(fù)位開(kāi)關(guān)，X1連接吸嘴接近開(kāi)關(guān)。如圖紙箱上料機(jī)構(gòu)的PLC電路設(shè)計(jì)所示。 圖3-4紙箱上料機(jī)構(gòu)的PLC電路設(shè)計(jì) 3.3.2牛肉醬瓶上料機(jī)構(gòu)的PLC電路設(shè)計(jì) 牛肉醬瓶上料機(jī)構(gòu)傳送帶上設(shè)計(jì)有4個(gè)傳感器，用來(lái)檢測(cè)牛肉醬瓶是否達(dá)到裝箱的要求，分別連接X(jué)5,X6,X7,X10，四個(gè)端口。如圖3-5所示。 圖3-5計(jì)數(shù)器PLC接線圖 推桿部分需要設(shè)計(jì)有推桿伸出、縮回按鈕，分別與X15、X16端口連接；推桿上、下限位開(kāi)關(guān)分別與X2、X3端口連接。這樣可以將推桿伸出、縮回和推桿上、下限位狀態(tài)信號(hào)傳送給PLC，讓PLC再進(jìn)行處理。如圖3-6所示。 圖3-6推桿PLC接線圖 3.3.3 PLC輸出端的電路設(shè)計(jì) 輸出端口的接線如下， Y0::凸輪電機(jī) Y1::傳送電機(jī) Y2::推桿電機(jī)正轉(zhuǎn) Y3::推桿電機(jī)反轉(zhuǎn) Y4::裝箱電機(jī) Y5::報(bào)警指示燈 Y6::報(bào)警蜂鳴器 Y7::缺箱指示燈 Y9::缺瓶指示燈 Y10::推桿復(fù)位指示燈 Y11::凸輪復(fù)位指示燈 Y12::曲柄復(fù)位指示燈 Y0到Y(jié)4要控制四個(gè)電機(jī)的啟動(dòng)、停止等動(dòng)作，并且將其動(dòng)作相互協(xié)調(diào)。Y5到Y(jié)12均為指示燈，可以讓工作人員更清楚的知道機(jī)器工作的狀態(tài)，或者在機(jī)器出問(wèn)題的時(shí)候，工作人員能很快的找出機(jī)器到底哪個(gè)地方出了問(wèn)題，對(duì)機(jī)器的維護(hù)，以及機(jī)器的生產(chǎn)效率起到很關(guān)鍵的作用。具體接線情況如圖3-7所示PLC輸出端的電路設(shè)計(jì)所示。 圖3-7所示PLC輸出端的電路設(shè)計(jì) 3.3.4 PLC其他端口的電路設(shè)計(jì) 一個(gè)機(jī)器的控制系統(tǒng)不可缺少按鈕有啟動(dòng)、停止和復(fù)位按鈕，分別與X23、X24、X17連接，另外本設(shè)計(jì)加入了一個(gè)缺箱傳感器，一個(gè)缺瓶傳感器，當(dāng)有缺箱或者缺瓶情況發(fā)生時(shí)，機(jī)器就會(huì)報(bào)警，提醒工作人員來(lái)加料，如圖3-8所示。 圖3-8 PLC其他端口的電路設(shè)計(jì) 第4章 軟件程序設(shè)計(jì) 4.1 程序初始準(zhǔn)備工作 4.1.1 上電清零程序設(shè)計(jì) 啟始正向（RUN的瞬間On）脈沖（M1002）的時(shí)候?qū)λ械牟竭M(jìn)指令、輸出、中間繼電器、計(jì)數(shù)器、計(jì)時(shí)器清零處理。如圖4-1所示。 圖4-1上電清零程序設(shè)計(jì) 4.1.2 復(fù)位指示燈程序設(shè)計(jì) 當(dāng)牛肉醬瓶上料時(shí)，推桿的運(yùn)動(dòng)；紙箱上料時(shí)，凸輪的運(yùn)動(dòng)；裝箱時(shí)，曲柄的運(yùn)動(dòng)；都有一個(gè)復(fù)位問(wèn)題。即讓其回到原始的運(yùn)動(dòng)位置以便對(duì)下面的機(jī)器正常動(dòng)作做好準(zhǔn)備。設(shè)有X2推桿上限位開(kāi)關(guān)、X4凸輪復(fù)位開(kāi)關(guān)、X11曲柄復(fù)位開(kāi)關(guān)，分別觸發(fā)推桿復(fù)位指示燈，凸輪復(fù)位指示燈，曲柄復(fù)位指示燈，如圖4-2所示。 圖4-2復(fù)位指示燈設(shè)計(jì) 4.1.3 缺料報(bào)警程序設(shè)計(jì) 在上料的過(guò)程的中，由于加工速度、特殊情況等原因，難免會(huì)出現(xiàn)缺料的情況，這時(shí)需要讓工作人員知道現(xiàn)在機(jī)器缺料了，讓工作人員及時(shí)來(lái)加料。在這個(gè)過(guò)程中機(jī)器要報(bào)警，并停機(jī)。設(shè)有X25缺箱傳感器，X26缺瓶傳感器分別觸發(fā)Y7缺箱指示類(lèi)，Y11缺瓶指示燈，并報(bào)警。如圖4-3所示。 圖4-3缺料報(bào)警程序設(shè)計(jì) 4.1.4 牛肉醬瓶上料滿(mǎn)足裝箱要求程序設(shè)計(jì) 根據(jù)對(duì)牛肉醬瓶裝箱的設(shè)計(jì)，每36瓶裝一箱，在傳送帶處設(shè)計(jì)四個(gè)傳感器，用來(lái)計(jì)數(shù)，由于裝箱的時(shí)候是每9瓶一排，共4排，所以要用四個(gè)傳感器分別計(jì)數(shù)。分別設(shè)有X5瓶子計(jì)數(shù)1，X6瓶子計(jì)數(shù)2，X7瓶子計(jì)數(shù)3，X10瓶子計(jì)數(shù)4，觸發(fā)相應(yīng)的計(jì)數(shù)器，當(dāng)計(jì)數(shù)器都滿(mǎn)足大于9的要求時(shí)，啟動(dòng)中間繼電器M1，如圖4-4所示。 圖4-4牛肉醬瓶裝箱計(jì)數(shù)的程序設(shè)計(jì) 4.1.5 啟動(dòng)、急停程序設(shè)計(jì) 機(jī)器的啟動(dòng)、急停一定要有相應(yīng)的按鈕設(shè)計(jì)，當(dāng)X21手動(dòng)按鈕按下時(shí)執(zhí)行S5手動(dòng)程序，跳轉(zhuǎn)到手動(dòng)程序段上；當(dāng)自動(dòng)按鈕按下時(shí)，并且啟動(dòng)按鈕處于閉合狀態(tài)，啟動(dòng)S0自動(dòng)程序，跳轉(zhuǎn)到自動(dòng)程序上；當(dāng)急停按鈕按下時(shí)，所有的步進(jìn)指令、輸出、中間繼電器、計(jì)數(shù)器、計(jì)時(shí)器清零處理，并且停機(jī)報(bào)警。如圖4-5啟動(dòng)、急停程序設(shè)計(jì)所示。 圖4-5啟動(dòng)、急停程序設(shè)計(jì) 4.2 手動(dòng)程序設(shè)計(jì) 4.2.1 手動(dòng)控制各個(gè)電機(jī)動(dòng)作的程序設(shè)計(jì) 1、當(dāng)X13紙箱上料的凸輪電機(jī)啟動(dòng)按鈕按下，同時(shí)Y2推桿電機(jī)正轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)、Y3推桿電機(jī)反轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)、Y4裝箱電機(jī)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)失電時(shí)，則啟動(dòng)Y0紙箱上料的凸輪電機(jī)。 2、當(dāng)X14傳送牛肉醬瓶的傳送帶電機(jī)啟動(dòng)按鈕按下，同時(shí)Y2推桿電機(jī)正轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)、Y3推桿電機(jī)反轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)失電時(shí)，則啟動(dòng)Y1傳送牛肉醬瓶的傳送帶電機(jī)。 3、當(dāng)X15推桿伸出按鈕按下，同時(shí)Y1傳送牛肉醬瓶的傳送帶電機(jī)開(kāi)關(guān)、Y0紙箱上料的凸輪電機(jī)開(kāi)關(guān)、Y4裝箱電機(jī)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)失電時(shí)，則啟動(dòng)Y2推桿電機(jī)正轉(zhuǎn)。 4、當(dāng)X16推桿縮回按鈕按下，同時(shí)Y1傳送牛肉醬瓶的傳送帶電機(jī)開(kāi)關(guān)、Y0紙箱上料的凸輪電機(jī)開(kāi)關(guān)、Y4裝箱電機(jī)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)失電時(shí)，則啟動(dòng)Y3推桿電機(jī)反轉(zhuǎn)。 5、當(dāng)X20裝箱動(dòng)作曲柄電機(jī)啟動(dòng)按鈕按下，Y2推桿電機(jī)正轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)、Y3推桿電機(jī)反轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)、Y0紙箱上料的凸輪電機(jī)開(kāi)關(guān)失電時(shí)，則啟動(dòng)Y4裝箱電機(jī)。 如圖4-6手動(dòng)控制各個(gè)電機(jī)動(dòng)作的程序設(shè)計(jì)。 圖4-6手動(dòng)控制各個(gè)電機(jī)動(dòng)作的程序設(shè)計(jì) 4.2.2 整機(jī)復(fù)位的程序設(shè)計(jì) 機(jī)器在動(dòng)作的過(guò)程中，難免會(huì)出現(xiàn)這樣那樣的問(wèn)題，如機(jī)器故障、停電、發(fā)生事故等原因，機(jī)器在停下的時(shí)候，各個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)構(gòu)可能有沒(méi)有復(fù)位的情況，這時(shí)，就要用到復(fù)位按鈕，當(dāng)X17復(fù)位按下時(shí)，推桿電機(jī)反轉(zhuǎn)直到X3推桿下限位開(kāi)關(guān)觸發(fā)，紙箱上料凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)直到X4紙箱上料凸輪復(fù)位接近傳感器觸發(fā)，裝箱電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)直到X11裝箱電機(jī)復(fù)位接近傳感器觸發(fā)，如圖4-7整機(jī)復(fù)位的程序設(shè)計(jì)。 圖4-7整機(jī)復(fù)位的程序設(shè)計(jì) 4.2.3 手動(dòng)部分結(jié)尾的程序設(shè)計(jì) 當(dāng)復(fù)位按下時(shí)，推桿電機(jī)反轉(zhuǎn)直到推桿下限位開(kāi)關(guān)觸發(fā)，紙箱上料凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)直到紙箱上料凸輪復(fù)位接近傳感器觸發(fā)，裝箱電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)直到裝箱電機(jī)復(fù)位接近傳感器觸發(fā)。以上的動(dòng)作完成后對(duì)Y3推桿電機(jī)、Y0紙箱上料凸輪電機(jī)、Y4裝箱電機(jī)都需要清零，并且對(duì)中間繼電器清零，當(dāng)X3推桿電機(jī)、X4紙箱上料凸輪電機(jī)、X11裝箱電機(jī)都復(fù)位以后，如果X22自動(dòng)按鈕按下，運(yùn)行S0自動(dòng)程序。如圖4-8手動(dòng)部分結(jié)尾的程序設(shè)計(jì)所示。 圖4-8手動(dòng)部分結(jié)尾的程序設(shè)計(jì) 4.3 自動(dòng)程序設(shè)計(jì) 4.3.1 紙箱上料的自動(dòng)程序設(shè)計(jì) 當(dāng)自動(dòng)按鈕按下或者由手動(dòng)程序跳轉(zhuǎn)到S0自動(dòng)程序里，同時(shí)Y2、Y3推桿電機(jī)正、反轉(zhuǎn)失電，Y4裝箱電機(jī)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)失電時(shí)，紙箱上料Y0凸輪電機(jī)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。 這里要設(shè)計(jì)一個(gè)T0計(jì)時(shí)器進(jìn)行延時(shí)，這樣可以跳過(guò)X4紙箱上料凸輪復(fù)位傳感器的失電干擾，在這里計(jì)時(shí)器延時(shí)時(shí)間設(shè)為0.5秒，具體情況還要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)才能得到合適的參數(shù)。 紙箱上料凸輪的運(yùn)動(dòng)過(guò)程：當(dāng)紙箱上料凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，T0計(jì)時(shí)器開(kāi)始延時(shí)跳過(guò)傳感器的信號(hào)，轉(zhuǎn)過(guò)失電信號(hào)區(qū)以后，X4傳感器開(kāi)始工作一直得電，直到再次轉(zhuǎn)到失電信號(hào)區(qū)時(shí)，Y0紙箱上料凸輪電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。 與此同時(shí)，當(dāng)X1吸嘴接近開(kāi)關(guān)觸發(fā)時(shí)，說(shuō)明紙箱上料成功，轉(zhuǎn)入下一個(gè)步進(jìn)指令S1牛肉醬瓶上料動(dòng)作啟動(dòng)。如圖4-9紙箱上料的自動(dòng)程序設(shè)計(jì)。 圖4-9紙箱上料的自動(dòng)程序設(shè)計(jì) 4.3.2 牛肉醬上料的自動(dòng)程序設(shè)計(jì) 步進(jìn)指令S1牛肉醬瓶上料動(dòng)作啟動(dòng)，同時(shí)要滿(mǎn)足Y2、Y3推桿電機(jī)正、反轉(zhuǎn)無(wú)動(dòng)作，滿(mǎn)足36瓶的裝箱要求（M1），Y1傳送帶電機(jī)啟動(dòng)，轉(zhuǎn)入步進(jìn)指令S2推桿動(dòng)作。如圖4-10牛肉醬上料的自動(dòng)程序設(shè)計(jì)。 圖4-10牛肉醬上料的自動(dòng)程序設(shè)計(jì) 4.3.3 推桿動(dòng)作的自動(dòng)程序設(shè)計(jì) 步進(jìn)指令S2推桿出動(dòng)作啟動(dòng)，同時(shí)要滿(mǎn)足Y1傳送帶電機(jī)、Y0紙箱送料凸輪電機(jī)、Y4裝箱電機(jī)動(dòng)作無(wú)動(dòng)作，當(dāng)?shù)竭_(dá)X2推桿上限位時(shí)，跳入步進(jìn)指令S3推桿回動(dòng)作。同時(shí)要滿(mǎn)足Y1傳送帶電機(jī)、Y0紙箱送料凸輪電機(jī)、Y4裝箱電機(jī)動(dòng)作無(wú)動(dòng)作，當(dāng)?shù)竭_(dá)X3推桿下限位時(shí)，跳入步進(jìn)指令S4裝箱動(dòng)作。如圖4-11推桿動(dòng)作的自動(dòng)程序設(shè)計(jì)。 圖4-11推桿動(dòng)作的自動(dòng)程序設(shè)計(jì) 4.3.4 裝箱動(dòng)作的自動(dòng)程序設(shè)計(jì) 圖4-12裝箱動(dòng)作的自動(dòng)程序設(shè)計(jì) 步進(jìn)指令S4裝箱動(dòng)作啟動(dòng)，同時(shí)滿(mǎn)足Y2、Y3推桿電機(jī)正反轉(zhuǎn)，紙箱上料凸輪電機(jī)無(wú)動(dòng)作。這里要設(shè)計(jì)一個(gè)T0計(jì)時(shí)器進(jìn)行延時(shí)，同紙箱上料的自動(dòng)程序設(shè)計(jì)中的作用類(lèi)似，同時(shí)用X12計(jì)數(shù)傳感器記錄裝箱機(jī)共完成的裝箱數(shù)并且要清C0到C3計(jì)數(shù)器，以便下一次動(dòng)作。 到此，自動(dòng)程序執(zhí)行完畢，用RET命令返回。 4.4 報(bào)警程序設(shè)計(jì) S100報(bào)警步進(jìn)程序一般是不執(zhí)行的，只有在特殊的情況下才執(zhí)行，因此要設(shè)計(jì)一個(gè)M100報(bào)警啟動(dòng)，以免報(bào)警程序誤讀，浪費(fèi)工作人員的時(shí)間，也影響工作的效率，報(bào)警步進(jìn)程序啟動(dòng)后，首先報(bào)警指示燈亮，報(bào)警蜂鳴器響，提醒工作人員，機(jī)器出問(wèn)題了。 同時(shí)對(duì)所有的步進(jìn)指令、輸出、中間繼電器、計(jì)數(shù)器、計(jì)時(shí)器進(jìn)行清零處理。如圖4-12報(bào)警程序設(shè)計(jì)所示。 圖4-12報(bào)警程序設(shè)計(jì) 第5章 結(jié)論 牛肉醬包裝機(jī)械屬于高技術(shù)、高智能、高競(jìng)爭(zhēng)的機(jī)電一體化產(chǎn)品，高技術(shù)成果都會(huì)在包裝機(jī)械產(chǎn)品中得到應(yīng)用。紙箱包裝機(jī)械可分為折紙、下紙、牛肉醬瓶推送、紙箱打開(kāi)、紙箱傳輸、折舌、插舌、壓平和打批號(hào)等功能。因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中還要考慮機(jī)械潤(rùn)滑、機(jī)械安全運(yùn)行、包裝衛(wèi)生等功能。我國(guó)國(guó)產(chǎn)瓶裝牛肉醬裝箱機(jī)雖然在近十幾年來(lái)獲得了快速的發(fā)展，但其面臨的問(wèn)題依然不少。在國(guó)內(nèi)瓶類(lèi)裝箱裝備行業(yè)中牛肉醬自動(dòng)裝箱機(jī)的制造商之中，技術(shù)含量和質(zhì)量較高的制造商寥寥無(wú)幾，且大多停留在半自動(dòng)或中低速水平，同國(guó)外的同類(lèi)產(chǎn)品相比，無(wú)論在裝備的發(fā)展水平、技術(shù)含量和應(yīng)用推廣方面都不盡人意。 本設(shè)計(jì)的主要設(shè)計(jì)內(nèi)容為瓶裝牛肉醬裝箱機(jī)的上料裝置控制設(shè)計(jì)、牛肉醬瓶裝箱裝置控制設(shè)計(jì)。完成的主要工作有： 1. 綜述了瓶裝牛肉醬裝箱機(jī)的發(fā)展歷程，發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展戰(zhàn)略。我國(guó)早期的瓶類(lèi)生產(chǎn)裝箱主要是采用手工裝箱，后來(lái)隨著生產(chǎn)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，逐漸采用機(jī)械化裝箱。 2. 確定了總體方案、硬件電路設(shè)計(jì)、軟件程序設(shè)計(jì)的內(nèi)容。 3. 設(shè)計(jì)了紙箱上料機(jī)構(gòu)的控制與檢測(cè)設(shè)計(jì)。 4. 設(shè)計(jì)了牛肉醬瓶上料機(jī)構(gòu)，通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)齒形帶對(duì)牛肉醬進(jìn)行定量輸送。 5. 設(shè)計(jì)了裝箱機(jī)構(gòu)，將瓶裝牛肉醬裝入紙箱內(nèi)，同時(shí)控制完成紙箱的折疊封合。 本機(jī)總體上具有較高的性?xún)r(jià)比，具有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力和很好的發(fā)展前景。此外包裝機(jī)械也可以有一些附加功能，如包裝箱中加入量杯、藥勺開(kāi)瓶等工具，以方便用戶(hù)使用。在機(jī)種的開(kāi)發(fā)方面可以設(shè)計(jì)較為先進(jìn)的機(jī)械，如無(wú)菌包裝機(jī)械、保鮮包裝機(jī)械等。還可以開(kāi)發(fā)藥品包裝前處理成套設(shè)備和后處理配套設(shè)備。但由于經(jīng)驗(yàn)不足，本設(shè)計(jì)也存在不足之處，有些地方考慮不夠周到，這些問(wèn)題都有待進(jìn)一步解決。 參考文獻(xiàn) [1]. 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