当前位置:首页 > 工业控制 > 《机电信息》
[导读]摘要:通过对HSZ-120P自动装盒机增加光纤、修改PLC程序控制主电机运行条件,实现了纸盒吸不下或吸下打不开后自动停机功能,降低了产品损耗,实现了节约成本的目的。

引言

本次改进的HSZ-120P自动装盒机是由山东某机械制造有限公司研发生产的国产包装机,其设计生产速度为40~220盒/min。该机使用主机变频调速,采用PLC控制系统和人机界面操作,自动显示装盒速度及产量计数,具有手动、自动选择功能。设备在规定范围内可实现多规格装盒,并同步完成批号打印,也可同步完成1~4折说明书自动折叠。同时,该设备设有自动检测系统,定位停机,具有对不合格品自动剔除功能。设备前端可与贴标机、泡罩机等连线生产,后端可与三维包装机、热收缩机等连线生产,也可独立使用。

1设备原理

自动装盒机的运行原理适合基本的产品进给系统,自动装盒机进料一般分为3个入口:说明书入口、药板入口和机包纸盒入口。设备运行过程中,利用凸轮传动系统使进药板、折叠说明书、进纸盒三大给料系统同步运作,以药板工位为控制基础,利用真空吸取原理同步补充说明书、纸盒的供给。

(1)利用同步输送带药板料仓传送药板至药板推料导盒卡仓,同时在输送药板过程中利用光纤放大器检测药板的工位序号。

(2)说明书折叠机构得到药板信号源后,由两个真空吸头反向从书架上吸取一张说明书,后经折书机构折叠后,由输送带送到说明书入口处。

(3)纸盒进料系统得药板信号源后,利用真空反向吸取进料纸盒仓最底下的纸盒,利用一个小连杆预开盒装置,在纸盒侧推、压,打开盒子。

(4)推料导盒卡仓后面推料杆在凸轮传动系统运行过程中往复进行推药板、说明书进盒装填。

(5)装填好的纸盒在送盒板的移动过程中逐步进行纸盒前后部分的折舌、插舌工序,最后完成合封盒的动作。

从机包纸盒进料到最后包装成型的整个过程大致可以分成4个阶段:下盒、打开、装填、合盖。下盒动作通常是由一个吸盘从纸盒进料口吸取一个纸盒,下行到装盒的主线上,由一个导轨卡位将纸盒固定并用一个推板打开纸盒,同时会有两个可向前移动的卡位从下面升起,从前后方向卡住纸盒的侧面,使盒子打开成直角并前移到装填区域。在装填区域填装后,机器的机构会将耳朵折进左右导轨中,然后再进行合盖动作。

装盒机工艺流程图如图1所示。

图1装盒机工艺流程图

2改进方案提出背景

在设备实际运行过程中,生产现场常会由于纸盒粘连、真空不足等非正常情况出现吸盒机构吸取不了盒子或吸下后打不开、粘连重盒的情况,造成药包、说明书同时直接被推入到机器装填导轨卡位中,造成药包、说明书损坏,没法再回收,造成浪费,严重时还会造成机器部件变形损坏。工人操作过程中经常需要停机处理误推进导轨卡位的药包,同时药包误推进导轨卡位后折盒移动推轨会碰撞药品使得药包损坏,严重时折盒移动推轨会因碰撞而发生变形,造成其经常需要维修人工调整,耗费工时及材料成本。

造成该故障的主要原因是机器运行过程中以药板为信号控制源,没有对盒子吸不下来或吸下后打不开的情况进行预估。为节约生产过程中的直接生产成本,减少工时浪费,延长设备使用寿命,增加光纤、PLC程序控制主电机运行条件,当发生纸盒吸不下来或打不开(即检测不到盒子)的情况时,通过增加PLC控制程序控制主电机停止运行,并在人机界面中显示"纸盒故障",提示操作人员对其进行处理,以降低产品损耗,实现节约生产成本的目的。

因此,考虑在原控制系统中增加一个光纤放大器来检测盒子的情况,将光纤放大器安装在纸盒完全打开后的位置上进行检测,并增加光纤放大器检盒报警程序,在原PLC程序中的主机自动停机条件中加入缺盒报警开关,以实现盒子吸不下或吸下打不开(检测不到盒子)后自动停机的功能。

3改进方案设计

系统设计包括3个部分:信号检测部分、程序部分和执行停机部分。

3.1信号检测部分设计

当安装在同步输送带上的物料检测电眼检测到输送带上有物料通过时,吸纸盒、吸说明书的真空电磁阀打开,设备开始吸纸盒、吸说明书。设备继续运转,当盒子下行到物料装填盒的主线工位上时(检盒位置),压盒板正好把盒子压平,这时在此工位上新增光纤放大器,新增光纤放大器应检测到纸盒是否打开,检测开关的灯亮,机台传动箱下面凸轮高位定位停机的检测器同步进行检测,保证纸盒检测与高位停机检测信号的同步一致,并将检测信号传递到PLC中寄存,作为主电机继续运行的条件。检测过程如图2所示。

图2检测过程图

3.2程序部分设计

在PLC输入前端增加纸盒检测输入,并修改主机运行条件:当光纤放大器检测到有盒子时,设备主机应能继续执行运行:当光纤放大器检测不到盒子时,说明盒子没有被吸下来或吸下后没有打开(即检测不到盒子),主电机应能自动停止运行并报警提示,如图3、图4所示。

3.3执行停机部分设计

如图5所示,增加检盒功能,当光纤放大器检测到盒时开关K4灯亮,主机定位停机K2对K4进行检测,当送盒板往右运行时,K2灯熄灭,设备主机正常运行:当K4检测到缺盒时,定位停机K2对K4进行检测,得到停机信号并自动停机,利用设备本身每次停机都是凸轮高位的控制使得物料导入仓后面推料杆停止往复运行,不再向装填盒工位推物料。设备自动停机后,需等操作人员清走待装盒物料后才能再次启动开机。

4方案前后对比

原设备PLC控制流程为:当物料转盘上的"料高、料低"照料电眼检测到有物料时,将检测信号传递到PLC中寄存;当同步输送带上的物料检测电眼检测到有物料通过时,发出信号,控制吸盒、吸说明书电磁阀打开,盒子经吸盒机构吸下打开并送至装填工位;说明书经折书机构折叠后输送到下书位置,此时检书电眼会对其进行检测,如果没有检测到说明书(说明:说明书缺书停机张数可设置为1~3张),则发出停机指令,如果检测到说明书,则将信号传递到PLC中寄存,此时如果外部状态正常,各保护开关都处于正常状态时,设备将继续运行,完成一次装盒过程。

修改后PLC控制流程为:当物料转盘上的"料高、料低"照料电眼检测到有物料时,将检测信号传递到PLC中寄存;当同步输送带上的物料检测电眼检测到有物料通过时,发出信号,控制吸盒、吸说明书电磁阀打开,盒子经吸盒机构吸下打开,此时新增加的光纤放大器对盒子进行检测,如果没有检测到盒子,则发出停机指令,如果检测到有盒子则将信号传递到PLC中寄存,并将盒子送至装填工位;说明书经折书机构折叠后输送到下书位置,此时检书电眼会对其进行检测,如果没有检测到说明书(说明:说明书缺书停机张数可设置为1~3张),则发出停机指令,如果检测到说明书,则将信号传递到PLC中寄存,此时如果外部状态正常,各保护开关都处于正常状态时,设备将继续运行,完成一次装盒过程。

设备自动停机功能的改进实现了盒子吸不下或吸下打不开后自动停机功能,在实际生产过程中,设备改进后比改进前降低了小盒、待入盒半成品的损耗,有效提高了生产的连续性及有效率,设备卡药、卡盒的情况得以减少,设备运行连续性良好,故障率明显降低。

5结语

自动装盒机经过程序多次修改后的测试运行,在原有设备上成功实现了缺盒自动停机功能,从而有效提高了生产的连续性及有效率,极大地降低了包材及成品的损耗。

本站声明: 本文章由作者或相关机构授权发布,目的在于传递更多信息,并不代表本站赞同其观点,本站亦不保证或承诺内容真实性等。需要转载请联系该专栏作者,如若文章内容侵犯您的权益,请及时联系本站删除。
换一批
延伸阅读

LED驱动电源的输入包括高压工频交流(即市电)、低压直流、高压直流、低压高频交流(如电子变压器的输出)等。

关键字: 驱动电源

在工业自动化蓬勃发展的当下,工业电机作为核心动力设备,其驱动电源的性能直接关系到整个系统的稳定性和可靠性。其中,反电动势抑制与过流保护是驱动电源设计中至关重要的两个环节,集成化方案的设计成为提升电机驱动性能的关键。

关键字: 工业电机 驱动电源

LED 驱动电源作为 LED 照明系统的 “心脏”,其稳定性直接决定了整个照明设备的使用寿命。然而,在实际应用中,LED 驱动电源易损坏的问题却十分常见,不仅增加了维护成本,还影响了用户体验。要解决这一问题,需从设计、生...

关键字: 驱动电源 照明系统 散热

根据LED驱动电源的公式,电感内电流波动大小和电感值成反比,输出纹波和输出电容值成反比。所以加大电感值和输出电容值可以减小纹波。

关键字: LED 设计 驱动电源

电动汽车(EV)作为新能源汽车的重要代表,正逐渐成为全球汽车产业的重要发展方向。电动汽车的核心技术之一是电机驱动控制系统,而绝缘栅双极型晶体管(IGBT)作为电机驱动系统中的关键元件,其性能直接影响到电动汽车的动力性能和...

关键字: 电动汽车 新能源 驱动电源

在现代城市建设中,街道及停车场照明作为基础设施的重要组成部分,其质量和效率直接关系到城市的公共安全、居民生活质量和能源利用效率。随着科技的进步,高亮度白光发光二极管(LED)因其独特的优势逐渐取代传统光源,成为大功率区域...

关键字: 发光二极管 驱动电源 LED

LED通用照明设计工程师会遇到许多挑战,如功率密度、功率因数校正(PFC)、空间受限和可靠性等。

关键字: LED 驱动电源 功率因数校正

在LED照明技术日益普及的今天,LED驱动电源的电磁干扰(EMI)问题成为了一个不可忽视的挑战。电磁干扰不仅会影响LED灯具的正常工作,还可能对周围电子设备造成不利影响,甚至引发系统故障。因此,采取有效的硬件措施来解决L...

关键字: LED照明技术 电磁干扰 驱动电源

开关电源具有效率高的特性,而且开关电源的变压器体积比串联稳压型电源的要小得多,电源电路比较整洁,整机重量也有所下降,所以,现在的LED驱动电源

关键字: LED 驱动电源 开关电源

LED驱动电源是把电源供应转换为特定的电压电流以驱动LED发光的电压转换器,通常情况下:LED驱动电源的输入包括高压工频交流(即市电)、低压直流、高压直流、低压高频交流(如电子变压器的输出)等。

关键字: LED 隧道灯 驱动电源
关闭