自動(dòng)捆扎機(jī)(改造)

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1、第1章緒論隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)的快速發(fā)展，對(duì)機(jī)電一體化產(chǎn)品的技術(shù)含量、性能、功能要求也越來(lái)越高。包裝帶捆扎機(jī)就是一種典型機(jī)電一體化產(chǎn)品。捆扎機(jī)正被越來(lái)越多的行業(yè)應(yīng)用在產(chǎn)品包裝工序上。1.1課題背景捆扎機(jī)械作為包裝設(shè)備中的一個(gè)主要分支,是將一個(gè)或多個(gè)包裝物用捆扎帶(繩)緊束一起的機(jī)器,使包裝件便于運(yùn)輸、保管和裝卸,屬于外包裝設(shè)備。塑料帶捆扎機(jī)成為包裝機(jī)械中的技術(shù)成熟、簡(jiǎn)單可靠、品種齊全、覆蓋面廣的主要設(shè)備。目前，我國(guó)很多企業(yè)的包裝水平跟不上生產(chǎn)設(shè)備的更新速度，包裝質(zhì)量不高。大多數(shù)企業(yè)仍在使用半自動(dòng)或人工打

2、包設(shè)備，這樣既使生產(chǎn)效率降低，也浪費(fèi)了大量勞動(dòng)力，為此，根據(jù)我國(guó)包裝行業(yè)的實(shí)際需求和發(fā)展趨勢(shì)，研發(fā)可靠的全自動(dòng)捆扎機(jī)非常必要。1.2國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀1.2.1包裝帶捆扎機(jī)國(guó)外發(fā)展?fàn)顩r國(guó)外捆扎機(jī)械的應(yīng)用,起始可追溯到本世紀(jì)初期,如美國(guó)的SIGNODE公司、德國(guó)的CYKLOP公司等就涉足捆扎行業(yè),以生產(chǎn)鋼帶捆扎設(shè)備為主,但其規(guī)模和生產(chǎn)技術(shù)水平都還較低。直到上世紀(jì)的五十年,塑料材料的問(wèn)世,使以塑料帶作為捆扎材料成為現(xiàn)實(shí),極大地促進(jìn)了塑料帶捆扎機(jī)的發(fā)展。較早的如日本的下島株式會(huì)社、株式會(huì)社,日魯工業(yè)株式會(huì)社等。國(guó)外捆扎機(jī)公司不僅

3、具有巨大的生產(chǎn)能力,而且還有精益求精的研制和開(kāi)發(fā)隊(duì)伍,通過(guò)對(duì)捆扎機(jī)械各功能部件的反復(fù)試驗(yàn)和多方案對(duì)比,生產(chǎn)出的捆扎機(jī)械具有很好的可靠性和最佳的經(jīng)濟(jì)壽命,雖然價(jià)格昂貴,但依舊是國(guó)際市場(chǎng)上的強(qiáng)手。1.2.2包裝帶捆扎機(jī)國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀我國(guó)包裝機(jī)械工業(yè)是在改革開(kāi)放以后發(fā)展起來(lái)的。由于起步較晚，大部分設(shè)備都是通過(guò)引進(jìn)設(shè)備消化吸收研制出來(lái)的。行業(yè)從無(wú)到有，從小到大，逐步發(fā)展起來(lái)。我國(guó)包裝機(jī)械工業(yè)通過(guò)采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，在標(biāo)準(zhǔn)水平、設(shè)計(jì)制造和產(chǎn)品質(zhì)量方面都有了較大的提高。捆扎機(jī)械不論在生產(chǎn)能力、生產(chǎn)技術(shù)、整機(jī)性能等方面都有

4、了很大的提高，其主要表現(xiàn)為：（1）已將微機(jī)技木應(yīng)用于捆扎機(jī)程序控制，具有溫度控制、自動(dòng)計(jì)數(shù)、定長(zhǎng)送帶、故障報(bào)警等多種功能，不僅可單機(jī)使用也可多機(jī)聯(lián)用或與自動(dòng)生產(chǎn)線配套使用。（2）從機(jī)器的傳動(dòng)方式來(lái)看，有機(jī)械傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)和氣動(dòng)。（3）品種規(guī)格比較齊全。為適應(yīng)不同的用戶(hù)需要，已有全自動(dòng)、半自動(dòng)和手提式捆扎器。1.2.3國(guó)內(nèi)外可編程控制器發(fā)展現(xiàn)狀合適控制器的選擇非常重要。目前市場(chǎng)上提供了各種各樣的控制器，主要包括：硬連線可編程控制器(VPS，即可編程繼電器模塊)、可編程控制器(SPS，即PLC)以及邏輯模塊。VPS的優(yōu)點(diǎn)可

5、淺顯易懂地描述為：當(dāng)控制任務(wù)不很多時(shí)，該系統(tǒng)比較便宜。缺點(diǎn)是：布線費(fèi)用的增加與接觸器的數(shù)量不成比例；查找故障麻煩費(fèi)力；技術(shù)資料必須使用耗時(shí)費(fèi)力的程序“以手工方式”編制；必須更改布線才能進(jìn)行變更或者擴(kuò)展升級(jí)。繼電器控制是一種傳統(tǒng)的電氣控制方法，它主要運(yùn)用于具有較小至中等控制要求的電氣設(shè)備之中。圖1.1所示為繼電器控制系統(tǒng)。圖1.1繼電器控制系統(tǒng)在繼電器控制中由于是采用繼電器元件控制系統(tǒng)工作，各種功能的實(shí)現(xiàn)均依靠輔助觸點(diǎn)完成，故障點(diǎn)多，一旦某一個(gè)繼電器損壞，甚至一個(gè)繼電器的某一個(gè)觸點(diǎn)接觸不良，都會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行。PLC

6、是繼繼電器之后出現(xiàn)的一種新型的控制器，于1969年在美國(guó)問(wèn)世。它使用可編程序的存儲(chǔ)器來(lái)存儲(chǔ)指令，并實(shí)現(xiàn)邏輯運(yùn)算、順序控制、計(jì)數(shù)、計(jì)時(shí)和算數(shù)運(yùn)算功能，用來(lái)對(duì)各種生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行控制。在PLC中，控制時(shí)首先會(huì)詢(xún)問(wèn)控制器輸入端的信號(hào)狀態(tài)0或者1，接著由程序?qū)@些狀態(tài)進(jìn)行處理，通過(guò)輸出端將處理結(jié)果發(fā)送給執(zhí)行器。相對(duì)于繼電器，PLC具有可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、通用性強(qiáng)、靈活性好、功能齊全等優(yōu)點(diǎn)。但是PLC編程比較復(fù)雜，要求操作人員掌握豐富的綜合知識(shí)。此外，具有強(qiáng)大數(shù)學(xué)運(yùn)算功能的PLC更適合進(jìn)行復(fù)雜的工業(yè)控制，對(duì)于一般的大功率電機(jī)控制

7、而言，使用PLC顯得大材小用。如圖1.2所示。圖1.2PLC控制系統(tǒng)原理圖邏輯模塊是在PLC的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的一種微小型PLC，它的出現(xiàn)填補(bǔ)了繼電器和PLC之間的技術(shù)空白。邏輯模塊采用整體式結(jié)構(gòu)，內(nèi)部集成了豐富的邏輯功能模塊、操作與顯示單元、電源、I/O接口、擴(kuò)展接口等，具有功能多、通用性好、體積小、使用方便等特點(diǎn)。經(jīng)過(guò)十多年的發(fā)展邏輯模塊現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展成為了模塊化的標(biāo)準(zhǔn)組件產(chǎn)品，涵蓋了傳統(tǒng)繼電器的大部分功能，在某種程度上，用戶(hù)可以將邏輯模塊理解成為“智能的繼電器”。由于邏輯模塊本身具有多種定時(shí)器、計(jì)數(shù)器功能塊，它可以省

8、去系統(tǒng)設(shè)備的控制柜中的多種低壓電器元件。同時(shí)，由于邏輯模塊的繼電器輸出點(diǎn)具有較大的電流承載能力（最大可高達(dá)10A），它還可直接連接各種執(zhí)行元件，如小電機(jī)、照明設(shè)備等。與傳統(tǒng)繼電器方案相比邏輯模塊的解決方案具有減少連接配線、縮短設(shè)備配線時(shí)間、節(jié)省控制柜空間、便于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。在軟件設(shè)計(jì)方面，邏輯模塊使用功能塊圖（FBD）進(jìn)行編程，使用