PLC成型機結構設計論文

1載帶成型機的發展概況

1.1載帶成型機的發展概述

加入可編程控制器（PLC）的控制系統，控制部分的結構也是極爲簡單，可以由工人直接控制機器。這種載帶成型機，大多數還沒有采用人-機互動技術（HMI）。改進後的第二代半自動載帶成型機仍採用傳動軸模式驅動，只是控制結構更爲複雜化。第二代半自動載帶成型機的可控制的調節性能比第一代更好，但是這樣的結構特點需要付出更高的控制機器部分的組成費用。目前，現在正廣泛應用的第三代全自動載帶成型機，融合了“機械電子”的理念，採用伺服控制電機系統及簡單的操作機械裝置，以便於達到執行極爲複雜動作組的目的。第三代全自動載帶成型機的開發重點在於單箱集合控制系統的引入，控制系統集合具有邏輯性的PLC功能和I/O裝置，還可以配備HMI技術、甚至是網絡操作控制服務系統來解決企業間及時溝通現場問題。全自動載帶成型機擁有完整的輸入/輸出（I/O）控制裝置，與伺服控制系統共由一個處理器控制執行操作，當伺服系統就位時，就會產生相應傳感動作指示，並通過總線發出信號，啓動一個功能需要設定的工藝流程。

1.2全自動載帶成型機設計目的

載帶參數因需而變，原有的集成控制系統也很難滿足新形勢發展的包裝需要。此時機電氣一體化技術的加入，從實質是從系統觀點出發，運用過程控制原理，將機械、電子技術與信息、檢測等有關技術進行有機組合，實現整體最佳化。機電氣一體化技術就是這樣的一種新技術，它是在信息論、控制論和系統論的基礎上建立起來的綜合技術。具體地講，它是將可編程邏輯控制器（PLC）控制理論及技術引入到載帶成型機設備的設計中。它從根本意義上改變了包裝機械，使其以智能機械設備的形態簡化了人的控制與操作，也簡化了成型機的機械結構。全自動載帶成型機設計的目的是讓載帶成型機的機械部分更好地與可編程邏輯控制器、傳感器、動力源等進行有機的組合；讓可編程邏輯控制器（PLC）更有效地控制載帶在送、收料傳動系統，預熱、加熱、成型、衝孔、切料、拉帶等執行機構的部件更優化的控制。它有悖於常規的載帶成型機複雜繁瑣的控制，而是將機械電子、可編程邏輯控制器（PLC）、氣缸、傳感器等多種學科的先進技術融爲一體，更使零部件數量劇減，結構大爲簡化，體積也隨之縮小。

2全自動載帶成型機工作原理及組成

2.1全自動載帶成型機工作原理

我們根據帶子的規格調節好機器，把載帶半成品放入放帶部分。開動機器，帶子就會按我們利用PLC編寫的程序進行自動被加熱、吹模定型、衝孔，根據我們所要的長度進行剪斷並自動捲成成品盤的工作。

2.2全自動載帶成型機組成

全自動載帶成型機是由送料部分、預熱部分、局部加熱部分、成型部分、衝孔部分、拉帶部分、切斷部分、成品卷帶部分和調節部分組成。送料部分。送料部分是裝載載帶的原料的地方（載帶半成品）。這部分主要是由一個步進電機提供動力和一個光電測量元件構成一個半閉環系統。步進電機連接帶盤，進行放帶，當光電測量元件感應到帶長不夠時，就會發給步進電機信號，這時電機就會自動放電，如此以往，就會形成自動調節放帶。預熱部分。當帶子由放帶部分放出後，經過導帶輪，進入預熱部分。這部分是由兩塊加熱板來工作的，帶子從兩板間經過時就被預熱了。加熱板上有溫度感應元件，隨時監測加熱板的溫度，溫度低了，就給加熱板信號加熱；溫度高了，就給加熱板信號停止加熱，就這樣來保持加熱板的預熱溫度。局部加熱部分。當帶子進行預熱完後，就到了下一個部分——局部加熱部分。這部分主要由加熱模具組構成，由氣缸帶動模具組運動。這部分的加熱方式、控溫方式與預熱部分一樣，只不過加熱板是兩個加熱模來進行局部加熱的。成型部分。

成型部分是一個吹模模具組構成的。帶子局部加熱後，到達吹模模具組，由於帶子已經被預熱和局部加熱過，帶子局部已變軟，再通過氣缸的高壓氣，使帶子局部變形與我們的模具型腔貼合，再通過高壓氣流冷卻成型，達到我們要求的形狀。衝孔部分。由於生產的載帶是用於自動化生產中，必有一些符合國際標準的定位孔和透氣孔，因此我們設計了衝孔部分。它是由衝壓模具組成的，由氣缸提供動力的`。帶子成型後，就到沖模組工步，進行定位孔與透氣孔的衝型。拉帶部分。拉帶部分是控制載帶製造的快慢的調節部分，是整個機器中帶子運行的總動力源。它是由兩個機械爪來交替拉帶的，由滾珠絲槓來控制機械爪的位置，準確定位，才能準確控制拉帶時間。切斷部分。切斷部分是載帶製造過程中控制帶長的。這部分主要是由一個光電讀數元件來監控載帶的長度，當到達一定的長度時，將給切刀一個信號就將其自動切斷。成品卷帶部分。成品卷帶部分是載帶製造的最後一道工序即成品卷帶。這部分主要是由一個步進電機提供動力和一個光電測量元件構成一個半閉環系統。步進電機連接帶盤，進行卷帶，當成品載帶按規格被剪斷時，光電測量元件感應到帶的信號時，就會發給步進電機信號，這時電機就會自動收帶；光電測量元件感應到沒有帶子的信號時，就會發給步進電機信號，這時電機就會停止收帶，等待收帶信號。

如此以往，就會形成自動調節成品收帶。調節部分。調節部分是根據我們所要的帶寬，進行調節機器的工作寬度。其中包括局部加熱部分、成型部分、衝孔部分各模具組的型號。實現自動控制的成型機系統能夠極大地提高生產效率和產品質量，有效減輕人工的勞動強度，縮小與國外載帶成型機技術的差距。包裝機械廠商及供應商共同追求的目標是：機器性價比提高，機器的工作速度更快、性能更好更穩定，廠房佔地面積減小。所以根據需求而不斷有新的技術推出也就成爲載帶成型機不斷髮展的源源動力。