开箱机控制系统设计
全自动纸箱开箱机是在机械纸箱开箱机基础上结合自动控制技术而开发的专用单页成型纸箱开箱设备。在原有成型机上进行改造加装涂胶、开箱装置通过控制各运动机构协调动作完成纸箱制备过程的自动送料、自动定位、自动裁边裁角、自动调整尺寸、自动涂胶、自动折叠、自动开箱成型等功能。该设备采用自动滚动涂胶工艺保证产品开箱强度的可靠性克服人工粘箱开胶、溢胶或亏胶的缺陷采用箱板折点定型器技术确保纸箱折点定型的准确性并使整片箱板叠合纸箱规格复整器对在输送过程中仍可能存在偏差的纸箱作最后整型。
1 全自动纸箱开箱机功能与工作原理
全自动纸箱开箱机具有以下主要功能可以实现纸箱自动送料、自动定位、自动裁边裁角、自动调整尺寸、自动涂胶、自动折叠、自动开箱成型等功能可以由人工自由设定和调整纸箱的宽度、长度和厚度可以进行连续计数并可以清零具备手动微调功能能够进行系统时间的调整。
全自动纸箱开箱机根据工作过程可分为四个工位通过采集各工位位置信号由控制各运动部件协调动作。各工位的主要功能与工作原理如下。
1)裁边工位:包括吸盘、定位装置和裁边机构。吸盘为成型机原有设备。定位装置由气缸和丝杠、丝杠母组成定位板与丝杠母联接在一起丝杠由步进电机带动由液晶屏输入裁边的尺寸自动调整丝杠母确定定位板的位置当纸板进入裁边工位后由气缸对纸板进行推动使其进入正确位置并定位。裁边机构由偏心轮机构组成上模与偏心轮联接下模与机架联接利用偏心轮的转动的惯性将边角裁剪掉。
2)折叠工位:由自动折叠机构与箱板折叠定型器组成。当纸板到达折叠工位后由气缸对纸板进行推动使其碰触限位片保证纸板充分的到达正确位置。折叠机构由冲头、传感器、限位片、凹模、推出器等组成。由。控制折叠机构进行动作完成纸板的冲压成型。
3)涂胶工位:包括涂胶辊筒、胶盒、纸箱规格复整器。涂胶辊筒为偏心辊简当经过折叠的纸箱半成品进入涂胶工位时涂胶辊简转动将胶均匀的涂在纸箱边上然后通过复整器对纸箱进行整备保证纸箱的外形符合要求的规格。纸箱规格复整器由气缸组成通过正反扣螺杆组装在一起通过复整器对纸箱进行整备后保证了开箱位置基本一致。
4)烘干工位:烘干工位为一长形加热炉在烘干过程中压紧机构随纸箱一同前行到烘干工位的出口位时压紧机构与纸箱脱开返回涂胶工位为下次到位的纸箱压紧。
2 自动控制系统设计与实现
通过对整个机械工艺特点和功能需求的分析确定采用为程序控制单元、触摸屏作为参数设置、状态监视的人机界面步进控制系统作为系统的驱动控制单元来满足整个机械的电气控制硬件要求。采用触摸屏驱动的微型打印机完成数据打印。
PLC控制软件采用梯形图形式编制包括以下几个部分:
1)初始化程序：自动寻找长度、宽度调节的原点并记忆；响应通过触摸屏输入的需开箱纸箱的参数，通过运算后驱动长度、宽度调节步进电机自动进行传感器位置的调节；通过确认各个传感器的状态保证整个系统的自动运行。
2)自动运行程序:读取各个传感器的状态协调各个执行机构及电机的有序工作。达到设定计数值后通过指示灯闪烁提示用户。
3)计数数据处理程序:对已计数的数据进行第期何渭等全自动纸箱枯合机控制系统设计与实现圈程序流程图处理并分类汇总方便查询及打印。
4)断电、故障响应程序:对包括突然断电、设备故障、急停、人为因素等造成的故障和意外情况做出响应处理的程序以确保人员和设备的安全。
5)系统调试程序:主要用于在设备调试阶段和现场安装、维修的过程中方便人员操作并且可在出现故障的情况下对故障的查找定位及排除故障起到重要的作用。
2.2 触摸屏监控单元
采用台达英寸触摸屏作为系统的人机交互界面。该屏性价比较高、界面美观并且功能强大、易用具有RS232/4851422、USB等多种通讯接口方便程序的传输下载及联网可通过其内置的宏命令编程驱动微型打印机完成打印任务。触摸屏具有数据的显示、参数输人等功能具体的界面及功能包括：
1)主界面:包含工人的班次、工号设置、界面切换按钮以及当前日期、时间娩示主要完成班次、工号设置、并可切换到系统参数设置界面和纸箱参数设置界面。
2)纸箱参数设置界面:用于设置需要开箱纸箱的厚度、长度、宽度、数量等参数系统根据这些参数可自动定位检测传感器的位置。
3)计数显示及打印界面:包含实时计数显示、各工号、规格累计计数显示以及打印按钮显示当前日期、时间、累计计数数量通过打印按钮实现数据的打印。
4)系统参数设置界面:包含系统电机的参数的设置系统运行时间的设置等可直接切换到系统调试界面用于调试过程中方便更改系统运行参数而不用修改程序对系统调试提供很大的便利。
5)系统调试界面:包含各电机及阀的调试按钮方便系统调试及安装过程的操作在系统参数界面中修改相关参数后可直接在此界面中操作电机观察其运行状态。
2.3 微型打印机
微型打印机采用炜煌公司的微型打印机具有标准的串口通讯功能使用触摸屏的宏命令编程即可驱动打印根据用户要求设计简单直观打印格式。
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