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盒外透明纸包装机补烟器PLC控制的设计及应用

来源:网络转载更新时间:2020-06-12 14:09:05点击次数:2235次

 

盒外透明纸包装机是软盒硬条包装机的辅机,其输出转盘上的补烟库内最底层烟包在设备正常运转的过 程中始终与输出转盘各工位的上层烟包处于不断摩擦状态,严 重影响产品的外观质量;且在产生的不合格烟包被自动剔 除后,补烟库是依靠烟包自重下落的原理对输出转盘中的空位 进行补烟,此种方式易造成补烟卡烟现象。基于以上缺陷,必须对补烟库控制功能加以改进。

1 部分的工艺流程简介

包装机的小盒透明纸成型部分,从主机传送过来的烟包1通过输送带进入推包器2,推包器将烟包定位后按时推入输入通道3,输入通道再将烟包传 入装有6个盒模的成型轮4,通过顺时针间歇传动的成型轮、折叠烟道、烟包热封装置及提升机构5,已完成盒外透明纸包装并 堆叠成2层的烟包被送入输出转盘的工位1,随 着输出转盘的逆时针间歇旋转,2层烟包分别经过工位2、剔除工位3、补烟库所在工位4,经输出工位5被机器推向硬条包装机。当检测到有不合格烟包时,坏包将在位置7由剔除装置剔出,此处产生的 空位由补烟库11内的烟包对其进行填补。

在设备正常运转的过程中,输出转盘间歇运转,转盘内的上层烟包始终与烟包补偿库最底层的烟包处于不断摩 擦状态,势必对烟包的外观材料造成轻微磨损,影响产品的质 量。当出现坏包时,剔除装置将坏包剔除后,输出转盘中的剔 除工位出现空缺,随着设备的运转该空位转到下一个工位时, 烟包补偿库通过其内烟包自然下落的方式对空位进行填补

2原设计存在的问题

包装机部分缺盒补烟装置在原设计上存在缺陷,其原理是利用补烟库内烟包的自重自然下落进行补烟,在 生产过程中经常出现由于烟包摩擦歪斜造成的卡烟现象。另外,因为补烟库没有烟包夹持装置,其最下面的烟包一直在与 生产线上的烟包进行摩擦,极易造成小盒透明纸出现划痕。综上所述,原设计的纯机械式补烟机构会在生产中产生一定数量 的不合格品,造成浪费,并影响到设备连续运行时的工作效率 和机械部件寿命,因此,对其进行改进是十分必要的。

3改进思路

(1) 为避免烟包相互摩擦,应加装补烟库烟包夹紧提升装 置,以便在正常生产不进行补烟时,让补烟库底层烟包高出输 出转盘一定尺寸并保持。

(2) 为解决补烟卡烟现象,应在程序控制上保证夹紧和提 升两套机构动作顺序的正确性。

(3) 为实现自动补烟控制,必须完成两个方面的工作,一是 检测不合格品剔除后在输出转盘上形成的空位,二是用同步开 关对此空盒模进行定位。

(4) 电气部分的执行件应选用快速响应的电磁气阀,避免 烟包黏连卡阻。

4 PLC、传感器及电磁阀在对补烟库实现自动控制中的选用

为改进补烟库控制功能,在所用元器件选型上做如下几点考虑:

(1) 因为输入/输出点不多,因此PLC的选用着重考虑三 菱FX系列PLC,该产品的编程易于着手。

(2) 便于其他维修人员维修,程序易于掌握和更改。

(3) 从经济实用性考虑,节约资金。

综上所述:根据设备工艺流程和设计思路,应用2个输入 元件和2个输出元件即可实现控制功能,故PLC选用I/O点 12位或14位的微型PLC就能满足控制要求。从所用I/O点数可选择三菱PLC,其输入电源为DC24 V, 输入点为8点,输出点为6点,满足点数控制要求,同时也满足 PLC内存对I/O接点控制余留10%空位的要求。另外,输入信 号的选用应根据安装位置和检测物体来决定,釆用检测距离为 2~4 mm的反射式光电开关即可实现检测功能,故选用了光电开关,输出元件选用2个2位五通电磁阀.

5按改进思路编写PLC程序

按照改造思路,该装置有2点输入、2点输出。2点输入: 空包检测信号B1对应的PLC输入点为X003,同步光电检测信 号B2对应的PLC输入点为X001;2点输出:夹紧电磁阀YV1 对应的PLC输岀点为Y001,提升电磁阀YV2对应的PLC输 出点为Y000。种补烟方式存在弊端。

盒外透明纸包装机是软盒硬条包装机的辅 机,其输出转盘上的补烟库内最底层烟包在设备正常运转的过 程中始终与输出转盘各工位的上层烟包处于不断摩擦状态,严重影响产品的外观质量;且在产生的不合格烟包被自动剔 除后,补烟库是依靠烟包自重下落的原理对输出转盘中的空位进行补烟,此种方式易造成补烟卡烟现象。基于以上缺陷,必须对补烟库控制功能加以改进。

控制原理为:在输出转盘作逆时针间歇传动的过程中,当 出现的不合格烟包在剔除工位被剔除时,在空包检测工位出现 空包,空包检测信号B1状态发生翻转,其输入点X003状态由 “1”变为“0”。等到同步光电检测信号B2对应的输入点X001 状态为“1”时,确定转盘盒模运行到停止工位,则对计数器CO 进行复位,并使输出继电器Y001和Y000动作,夹紧电磁阀 YV1和提升电磁阀YV2相继得电松开。此时随着输出转盘的 旋转,空包工位正好转到下一个工位,将补烟库最底层的2盒 烟包落下完成补烟。当再旋转一个工位的时候,由同步光电检 测信号B2控制的计数器C0计数值已到2个,计数器产生输 出,并复位Y001输出,夹紧电磁阀YV1失电先将烟包夹紧。 当Y001T降沿来的时候,定时器T1得电自锁开始计时,经过 2 s的延时使Y000失电,控制提升电磁阀YV2将补烟库内烟 包向上提升,在Y000失电的同时,即对定时器T1进行复位, Y000受限条件解除,从而为执行下一个工作循环做好准备。

6安装及接线

6.1根据设计思路,确定两输入信号位置

将空包检测光电开关安装在剔除口对应的输出转盘 工位上,同步检测光电开关安装在空包检测工位的对面工位。

6.2安装两电磁阀及机械执行机构

将电磁阀和执行机构分别安装在补烟库两侧,并进行气路 的连接。

6.3 PLC位置的确定及安装

考虑选用的PLC体积较小,且为了接线方便,将PLC安装 在了输出转盘后面的CH设备机体上,以便于DC24 V电源从 附近原机端子箱引出。

6.4绘制控制线路接线图

7现场调试,检验控制功能实现情况

线路接好后,进行现场调试,检查输入信号状态变化与否, 查看执行机构动作是否到位、是否准确,准确无误后做设备正 常运行实验。实践检验证明,改进后的自动补烟装置能够准确 迅速地实现空盒模补烟动作,经夹持、提升后,补烟库内烟包不 再与输出转盘中的上层烟包摩擦接触,从根本上杜绝了透明纸 划痕形成的不合格品,大大减少了这一生产流程的烟包卡阻现 象,有效提高了设备运行效率,并延长了机械部件的使用寿命。 因此,此项改进是成功的。

8结语

此项改造通过实际应用,虽达到了预期目标,但对于设备来说,毕竟增加了一台PLC,若能考虑将此控制程序加在该设 备原有的PLC程序中,且同步信号从设备原有的轴编码器上选 取,则可节省岀一台PLC和一个光电开关的改造费用,减少了 一个装置,也使维修更简便,这将是后期改造努力的方向。

 

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