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机械知识

亠窱分享——枕式袋装箱多列多层装箱机的机械及控制系统设计

浏览次数: 发布日期: 2018-05-17


本文讲解了枕形袋多列多层装箱机的组成和操控体系、多列多层摆放规则和装箱的工艺进程,论述了其组成和装箱工艺特色。研讨了枕形袋的特性及
 
单列变多列的办法和多列枕形袋的偷送工艺,利用数字包装周期的理论对传动体系进行规划和证明,规划的装箱运动轨道,处理了枕形袋多层多列装
 
箱的问题。
 
1 枕形袋多列多层装箱机的组成
1. 1主要组成组织
枕形袋多列多层装箱机主要由机架总成,位移组织、抓袋(工装)组织、导向组织、驱动组织、输袋组织和输箱组织等组成,如图1.抓袋(工装)组织是
 
快速替换组织,依据枕形袋、装箱等标准的改换而替换。
图1枕形袋装箱机体系组成
 
图1枕形袋装箱机体系组成
 
1.机架总成:2.位移组织:3.抓袋组织:4.导向组织:5.驱动组织:6.输袋组织:7.输箱组织
 
1. 2操控体系
枕型袋多层多列装箱机操控体系主要由可编程操控器G1(PLC)、人机界面G2、伺服操控驱动器A1和A2、变频器A3和A4、检测、履行元件等组成(见图
 
2). G1和G2构成操控体系的中心和操作界面,一切的操控参数均可在人机界面上设置完结。PLC(可编程工业操控器)经过CANopen总线对A1 , Az传输
 
指令,操控伺服电机M1和M2的运转,M1对装箱进程驱动,M2对袋子运送链驱动,一起将M1的运转状况反馈给G1,操控电磁阀等履行元件,经过
 
CANopen总线对A3 , A4变频器进行参数设置和启停操控,操控电机M1和M2,完结箱子的两级运送。
图2 操控体系原理暗示
 
图2 操控体系原理暗示
 
1. 3装箱周期数字化的运用
从抓取物品到放入到包装箱,再返回到抓取点的整个进程,称之为一个装箱周期。抓取头运动的每一个方位,伺服电机的旋转编码器会发生一组相应
 
的数据传输到伺服驱动器上,驱动器经过CANo-pen总线将数据传送到PLC中,完结一个装箱周期,PLC对该数据复位,这样每装一次箱,均会发生一组
 
0到m的周期数据,这组数据对应着装箱进程的各个方位,把这组有规则变化的数据称之为数字周期或装箱进程方位数字化。在装箱进程的每一个动作
 
有一个相应的方位数据,装箱进程动作能够精确地操控。
 
2 枕形袋多层多列装箱的工艺
2. 1每层的摆放规则
图3是枕形袋每层5列,每列5袋,每箱7层的装箱立面和平面暗示图,反映出枕形袋在箱内多列多层摆放规则。从图3 (a)能够看出,袋子与袋子之间
 
搭边摆放,以确保袋子在箱子中严密摆放,进步装箱质量和作用。
 
2. 2 多层装箱的工艺
1)待装箱的袋子摆放规整的运送到抓取位,空箱运送到装箱位;
 
2)抓袋工装位移到抓取位,抓取袋子;
 
3)脱离抓取位后,完结抓取的袋子隔排上下错位,排和排之间缩短严密,列和列之间缩短严密(依据数字包装周期的参数操控);
 
4)抓袋工装位移到袋子放入箱子的工位,开释袋子,完结一层袋子的装箱,重复以上工序,直到装满箱子停止;
 
5)传送装满袋子的箱子到封箱工位,完结一箱的装箱工序。
 
图3枕形袋装箱平而立而暗示
 
图3枕形袋装箱平而立而暗示
 
3 枕型袋的收拾组织与传送工艺研讨
3. 1单列变多列组织的组成
枕形袋从包装机运送过来的是单列,装箱是多列摆放,因而首要将单列变成多列的摆放。单列变多列主要由可弹性定位运送机和多列运送链组成,如
 
图4可弹性定位运送机主要由主传送带(包含皮带纠偏组织、初始位、限位、袋子检测光电开关等组成)和伺服电机操控与驱动的弹性组织组成,其工
 
作原理是弹性带快速移动到最远端,检测到一个袋子并运送到多列运送带上,向撤退一个袋宽的间隔,等候下一个袋子到来,顺次将多列运送带上放
 
满枕形袋,完结一组单列变多列的工序。
 
图4枕形袋单列变多列平而组成
 
图4枕形袋单列变多列平而组成
 
1.多列运送链;2.多列摆放枕形袋;3.多列运送链驱动电机:4.单列枕形袋;5.弹性式理袋机
 
3. 2单列变多列组织的重要参数联系
枕形袋单列变多列方位尺度联系见图5。从图5中能够看出,弹性带的初始方位到第1列的中线间隔为c(c≥b),每列间隔a,等候位到第m列(多列数)中
 
线间隔为b,
 
b=Vt.    (1)
 
式(1)中,V为弹性带主传送带的线速度,单位为mm/s,t为枕形袋从弹性带跌落到多列带需求的时刻,弹性带平面距多列带平面间隔为h,依据自在落
 
体规则得,
 
h=gt²/2(g为重力加速度)
 
由公式(2)得计算公式,将t带入(1)式得
 
计算公式,        (3)
 
初始位到等候位的间隔
 
S1=S一b,
 
式(4)中,S=c+a(m一1),由(3)和(4)得
 
计算公式(5)
 
为了简化编程,规划算公式那么S1 =a(m一1),因而,关于单列变多列的调试首要寻觅和断定初始位,操控进程就变得比较简略。
 
图5 枕形袋单列变多列方位尺度联系
 
图5 枕形袋单列变多列方位尺度联系
 
3. 3单列变多列的工艺
弹性带端头正常停机时逗留在初始位,初始位间隔多列带的第1列为计算公式(4).jpg开机后依照以下工艺运转。
 
1)弹性带快速向前移动S1,等候枕形袋到来,检测到枕形袋,向撤退a,令m=m一1;
 
2)m≠0,检测到袋子,向撤退a,令m=m一1;当m =0时,转到1),不然重复2);
 
3)当遇到正常停机,弹性带的传送带停,弹性撤退到初始位停机,急停时,弹性带及弹性带传送带当即停。
 
3. 4枕型袋多列运送规则的研讨
枕形袋的运送不同于瓶装、盒装的运送,不能很多的堆积。处理枕形袋运送的最简略办法就是经过3级或4级运送,选用快、慢、快、慢的差速运送。
 
第1级运送速度比较快,将袋子与袋子摆开较大的间隔,每个袋子的运送进程中尽量削减外界要素的影响。第2级运送较慢,使袋子在2级运送的进程
 
中有搭边现象,但不能堆积过多。第3级运送比第2级运送快一点,使袋子与袋子首尾相接。第4级运送调整到抓取需求的间隔,由装箱机的伺服电机
 
M2驱动与操控。
 
4 多层装箱的传动组织
多层装箱的传动组织选用固定的运动轨道,处理了装箱进程的二维运动,使机械组织简略,操作保护便利,进步了设备的运用功率,降低了能耗,运
 
动轨道如图6.运转轨道主要由水平导向组织、抓取头衔接座、移动衔接组织、导轨槽、笔直导向组织、传送链条、驱动组织、装置板等组成。
 
4. 1平面导向组织
平面导向组织由水平缓笔直导向组织组成(见图6),水平导向组织作用是水平导向和水平滑动。抓取袋子工装组织装置在衔接座上,装置座装置在垂
 
直导向组织上,衔接驱动链条,笔直导向组织装置在水平导向轴上,跟着水平导向组织全体移动。这样抓袋子工装组织就能够在同一平面上沿着运转
 
轨道曲线平稳运转,将枕形袋从抓取工位放入箱子中完结装箱。

图6运动轨道与导向组织暗示
 
图6运动轨道与导向组织暗示
 
4. 2固定轨道传送组织
固定传送组织的作用是抓袋工装依照固定的运动轨道移动。固定传送组织主要由移动衔接组织、传动链条、链条导向槽、链轮、驱动组织(减速机和
 
伺服电机)等组成(见图6),传送链条和抓取头衔接座衔接在一起,驱动组织带动链条沿着链条导轨槽运动,依照装箱工序,经过操控伺服电机的位移
 
量,将枕形袋从初始位抓取放入箱子里不同层中完结装箱。
 
4. 3传动运转的参数设置
经过人机界面,运动行程可编程,关于不同的产品标准和包装方式,进行多列多层装箱。一台装箱机,适应于批量小、标准多的日化、白酒、农药的
 
异型瓶装箱,枕形袋包装(如乳品、小食品、调味品、食盐、白糖等)的多层装箱,有广泛推广含义。
 
初始位定义,装箱机在初始开机和正常停机抓取工装的逗留位称之为初始位。一般情况下,程序规划者会规划一个寻觅初始位的程序,使装箱机在运
 
行中有一个精确的初始位(或参阅位).关于装置好的装箱机,枕形袋运送链平面间隔初始位的间隔L1(常数),输箱链到平面间隔初始位的轨道间隔L2(
 
常数),关于不同的装箱产品,装箱标准要进行枕形袋高度h,设定,装箱的层数k设定,包装纸箱厚度h2设定,这些参数断定后,装箱机就会依照要
 
求完结装箱进程。
 
4. 4装箱传动进程
装箱机的抓取工装在正常停机时逗留在初始位(依照功用也可称之为等候位),开机后设定相关参数,依照装箱的工艺运转。
 
1)检测枕形袋运送是否到位,假如没到位等候枕形袋到位,到位后运转L1一h1位移,抓袋,设定n=1;
 
2)运转L1 + L2一h2一((n+1)h1位移到第n层放袋位,假如检测纸箱没到位,需求在初始位等候,一起在运转的进程中,依据数字包装周期的数据,抓
 
袋工装进行调整,对
 
抓袋子进行归拢和调整,运转到第n层放袋工位放下袋子,第n层袋子装入箱子,一起n=n+1。
 
3)运转L11+ L2一h2一((n+1)h1位移到抓袋位,假如检测到枕形袋没有到位,在初始位等候,一起在运转的进程中,依据数字包装周期的数据,对抓
 
袋工装复位,开端抓袋;
 
4)重复2)和3),完结每一层的装箱,直到n-k时,箱子装满,完结一个装箱周期,运送满箱和空箱,返回到1)步,进行下一箱的装箱。


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