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在中國，包裝機械行業(yè)是一個新興行業(yè)。雖然發(fā)展很快，但仍然存在許多缺點，如傳統(tǒng)的包裝機麻煩、費力、效率低下。隨著機電一體化和自動控制技術(shù)的發(fā)展，對包裝機的生產(chǎn)效率、穩(wěn)定性和可靠性提出了更高的要求。因此，如何實現(xiàn)包裝機的智能化、自動化和多功能化成為國內(nèi)外包裝機研究的重點。
沈陽某公司與沈陽工程學(xué)院合作開發(fā)了一種基于PLC的電子元器件智能自動包裝機。根據(jù)電子元器件包裝的市場需求，利用PLC技術(shù)和變頻器技術(shù)，設(shè)計了智能包裝機的整體結(jié)構(gòu)和運動控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)能夠滿足包裝機的運動控制要求，提高包裝質(zhì)量、精度和效率，降低次品率。該設(shè)備可靠性、可操作性和可維護(hù)性高，能夠滿足客戶的實際需求，適合推廣使用。
1.智能自動包裝機的結(jié)構(gòu)設(shè)計。
該設(shè)備主要由進(jìn)料輸送帶進(jìn)料組件、進(jìn)料輸送帶出料組件、進(jìn)料口組件、旋轉(zhuǎn)伸縮筒旋轉(zhuǎn)取包裝袋組件、包裝袋滑槽、升降螺桿滑臺組件、支架平臺組件等組成。(如圖1所示)。

該設(shè)備可以實現(xiàn)電子元器件的自動封裝功能。操作人員只需將電子元件放入送料輸送帶總成輸送帶的指定區(qū)域，設(shè)備即可完成電子元件送料、取袋、送袋、開袋、電子元件通過入口進(jìn)袋、包裝產(chǎn)品落袋、包裝產(chǎn)品交付到指定位置的一個工作循環(huán)。一個人可以同時操作多個設(shè)備，效率比手工包裝提高5倍以上，達(dá)到工廠提高質(zhì)量、提高效率的目的。設(shè)備的電源是電源和氣源。其控制系統(tǒng)采用可編程控制器、人機界面和滾珠絲杠電機，實現(xiàn)包裝機的自動、穩(wěn)定、可靠運行，從而達(dá)到精確控制、提高產(chǎn)量、降低成本的目的。
智能自動包裝機控制系統(tǒng)的設(shè)計。
根據(jù)現(xiàn)場生產(chǎn)的要求，控制系統(tǒng)主要由兩部分組成:1)控制部分。采用三菱fx1n-24mt-001可編程控制器(PLC)。2)操作部分。包括傳送帶、滾珠絲杠、旋轉(zhuǎn)伸縮氣缸、氣動吸嘴組件等?？刂葡到y(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。

2.1控制部分。
控制器PLC采用三菱FX1N-24MT-001，是三菱電氣推出的功能強大、廣受歡迎的PLC。由于它具有擴展輸入輸出、模擬控制、通信和鏈接功能等可擴展性，在一般順序控制中得到廣泛應(yīng)用。其結(jié)構(gòu)緊湊、執(zhí)行速度快、功能強大、價格低廉，滿足了設(shè)備控制系統(tǒng)各方面的要求。在控制系統(tǒng)中，伺服控制通過表格伺服控制編程方式簡單實現(xiàn)，其高速脈沖直接驅(qū)動伺服電機。I/o點分配如圖3所示。

卸料輸送帶的組成。進(jìn)料輸送帶根據(jù)設(shè)定的轉(zhuǎn)速確定生產(chǎn)包的數(shù)量，轉(zhuǎn)速由變頻器編程的頻率值決定。
2.2.2滾珠絲杠平臺總成絲杠平臺總成主要提供包裝袋的送料，根據(jù)送料輸送帶的送料和包裝速度連續(xù)提供包裝袋。包裝袋需要在平臺上手動灌裝(一次2000袋左右)。包裝袋用完時，系統(tǒng)會自動報警停機，手動重新灌裝后再啟動機器繼續(xù)運行。
2.2.3旋轉(zhuǎn)用伸縮氣缸組件旋轉(zhuǎn)用伸縮氣缸組件主要用于固定氣動吸嘴組件。初始狀態(tài)是將氣缸推出，使氣動吸嘴組件鉛垂向下，即抽吸包裝袋的待機位置；工作時，氣缸收縮收緊，帶動氣動吸嘴組件水平轉(zhuǎn)動，使包裝袋開口朝上，即與進(jìn)料口對接的位置。重復(fù)這個動作，即完成包裝袋的吸運過程。
2.2.4氣動吸嘴組件氣動吸嘴組件由固定氣動吸嘴、旋轉(zhuǎn)氣動吸嘴和旋轉(zhuǎn)平臺組成。工作流程如下:旋轉(zhuǎn)平臺由伸縮氣缸帶動旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)到滾珠絲杠平臺對包裝袋進(jìn)行充氣和吸料，旋轉(zhuǎn)90°到進(jìn)料口；包裝袋的另一側(cè)由氣動吸嘴固定，打開包裝袋口；當(dāng)產(chǎn)品落入袋中時，氣源被切斷，包裝袋自然落在出料輸送帶上，完成一個工作循環(huán)。
3結(jié)論。
利用PLC技術(shù)、變頻器技術(shù)和感應(yīng)式接近開關(guān)開發(fā)的智能自動包裝機，具有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、加工產(chǎn)品范圍廣等優(yōu)點，其產(chǎn)量較同類設(shè)備有了很大提高。該設(shè)備故障率低、穩(wěn)定性高、次品率低、功耗大大降低，是一種環(huán)保節(jié)能設(shè)備。

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