plc的瓶盖生产日期激光标刻自动化流水线设计
【】本论文主要介绍设计一款针对瓶盖生产日期的自动化激光打码设备。通过设计的各个组成部分，工作原理，电路设计以及PLC编程，详细介绍了如何设计这款针对瓶盖日期的自动化打码设备的过程。这台设备是一台自动化激光打码设备，满足了当今各类瓶盖的日期编号激光喷码，通过对其设备结构的设计，工作原理的介绍，将学校的PLC编程、液压与气动与课本知识都完美地结合，更加巩固了专业知识，同时也锻炼了自己的能力。论文阐述了自动化激光打码流水线的设计，主要分为以下几个部分的设计装置结构框架的设计；装置各个组成部件的连接设计；装置的电路设计；装置的编程设计。
目 录
引言 1
一、机器概述 2
（一）设备使用的条件 2
（二）瓶盖自动化激光打码流水线的工作原理 2
（三）瓶盖自动化激光打码流水线设备的组成 2
（四）瓶盖自动化激光打码流水线的工作流程 2
二、设备的机构构成 4
（一）激光打标机构 4
（二）电气控制柜的介绍 5
（三) 振动盘为主的上料机构 5
（四）产品各工序间传动机构 6
（五）限位机构 6
（六）感应机构 7
（七）设备安全机构 7
三、电气控制系统的设计 8
（一）电控箱中主要的电气元件 8
（二）设备电路的供电电压 11
（三）设备电路的设计 11
四、PLC的应用与程序设计 13
（一）PLC的选型 13
（二）各组成部分的PLC控制原理及I/O分配介绍 14
（三）I/O分配表、PLC接线图及流程图 15
（四）PLC程序的设计 18
五、HMI操作 21
（一）主界面 21
（二）手动控制界面 21
总结 22
致谢 23
参考文献 24
附录 25
引言
现如今科技在不断发展，由于人力资源的缺乏和产品加工工序的复杂，传统的生产方式已经不能满足生产的需求，从而需要使用自动化生产设备，自动化设备既能提高生产效率 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
又能减少人力资源的利用。例如在自动化生产各类瓶装与罐装业领域中，瓶盖，罐盖的日期需要极快的打码速度来适应产品的生产速度，这就需要合适的自动化装置来适应这个生产。
本论文主要介绍PLC控制下针对瓶盖日期的激光打码自动化装置的设计。通过对装置各个组成部分的介绍，装置框架的设计，电路的设计以及PLC的编程，详细介绍了激光打码流水线的工作原理及流程，介绍了装置从自动上料、到皮带驱动产品，到打码机前打码，再到最后整个工序结束这个过程中的相关设计。
一、机器概述
本设备主要是由PLC、振动盘、皮带，电机，伺服电机，光电传感器，气缸，二位五通电磁阀等部件组成。
（一）设备使用的条件
1、设备工作需常温状态下；
2、电压：电机（380VAC）；激光打标、机振动盘（220VAC）；其他用电器均24VDC；
3、频率：50HZ；
4、气源气压：0.6MP；
（二）瓶盖自动化激光打码流水线的工作原理
利用PLC作为整个设备的核心，进行数据的处理，控制设备中各个部件的动作。以振动盘作为上料机，电机驱动皮带作为各工序中的连接，光电传感器作为设备中的开关作用控制气缸的伸缩，实现对产品的阻挡作用，推动作用。光电传感器得到的信号配合PLC实现计数功能，对瓶盖加工的次序进行控制。最终将瓶盖送入激光打标区域进行打标，完成最后的加工工序。
（三）瓶盖自动化激光打码流水线设备的组成
瓶盖自动化激光打码流水线设备的组成结构框架图如图11所示。
图11 设备结构框架图
（四）瓶盖自动化激光打码流水线的工作流程
1、闭合空气开关，打开设备总电源与各部件的开关。设备上电，各个动作气缸复位，振动盘动作。
2、人工将瓶盖倒入振动盘的漏斗中，完成整个过程中唯一的人工操作，振动盘动作，将瓶盖沿着螺旋料槽整齐的向出料口移动，等待下一工序，如图12所示。
图12 上料振动盘
3、振动盘出料口的光电传感器A感应到瓶盖后，启动传送带并保持转动。
4、产品从振动盘出料口进入传送带上，经传送带传送，传送带上两边设有限位装置，瓶盖沿限位槽快速移动。
5、在传送带长度的2/3处设有阻挡作用的气缸1和光电传感器B，如图13所示。
图13 传送带输送
6、产品经过光电传感器B，光电传感器B感应到瓶盖，得到信号，并传给PLC，开始计数，共计6次，6次计数完成后气缸1伸出，挡住传送带后面的瓶盖。
7、瓶盖移向传送带的末端，传送带的末端设有传感器C，传感器C感应到产品后，得到信号，计数6次，6次计数完成后推动产品作用的气缸2伸出，将6个瓶盖推入加工工位的治具中，动作完成后，挡料气缸1缩回，再次放料6个。
8、加工工位由伺服电机驱动，进行移动，每次移动固定距离，6个瓶盖依次进入激光打标区域，进行加工。
9、加工位内6个瓶盖打标完成后由推出气缸3将瓶盖推出加工工位，掉入收料盒中。如此循环。
二、设备的机构构成
本台自动化激光打标流水线设备主要由下面几个部分组成：
（一）激光打标机构
1、激光打标机内部主要是由三大部分组成:
(1)激光器、额定电压的24V直流电源；
(2)数字振镜、额定电压15V的直流电源；
(3)单片机控制卡、额定电压5V的直流电源；
(4)激光人机交互控制面板；
2、激光打标机的原理
(1)激光器通过内部能量的反应，通过激光发射器发出特定频率、波长、脉宽的平行光束，通过特殊的光学镜片将射出的激光进行合束。
(2)数字振镜通过X,Y两轴反射镜片来实现对激光路径的控制。
(3)单片机控制卡通过人机交互界面接收内容信号，进行数据处理并且给激光器与振镜信号配合整个激光打标的过程。
3、激光打标机的种类及应用
(1)光纤激光打标机(应用于所有金属，不透明的塑料的标刻，例如:机器金属铭牌等)；
目 录
引言 1
一、机器概述 2
（一）设备使用的条件 2
（二）瓶盖自动化激光打码流水线的工作原理 2
（三）瓶盖自动化激光打码流水线设备的组成 2
（四）瓶盖自动化激光打码流水线的工作流程 2
二、设备的机构构成 4
（一）激光打标机构 4
（二）电气控制柜的介绍 5
（三) 振动盘为主的上料机构 5
（四）产品各工序间传动机构 6
（五）限位机构 6
（六）感应机构 7
（七）设备安全机构 7
三、电气控制系统的设计 8
（一）电控箱中主要的电气元件 8
（二）设备电路的供电电压 11
（三）设备电路的设计 11
四、PLC的应用与程序设计 13
（一）PLC的选型 13
（二）各组成部分的PLC控制原理及I/O分配介绍 14
（三）I/O分配表、PLC接线图及流程图 15
（四）PLC程序的设计 18
五、HMI操作 21
（一）主界面 21
（二）手动控制界面 21
总结 22
致谢 23
参考文献 24
附录 25
引言
现如今科技在不断发展，由于人力资源的缺乏和产品加工工序的复杂，传统的生产方式已经不能满足生产的需求，从而需要使用自动化生产设备，自动化设备既能提高生产效率 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
又能减少人力资源的利用。例如在自动化生产各类瓶装与罐装业领域中，瓶盖，罐盖的日期需要极快的打码速度来适应产品的生产速度，这就需要合适的自动化装置来适应这个生产。
本论文主要介绍PLC控制下针对瓶盖日期的激光打码自动化装置的设计。通过对装置各个组成部分的介绍，装置框架的设计，电路的设计以及PLC的编程，详细介绍了激光打码流水线的工作原理及流程，介绍了装置从自动上料、到皮带驱动产品，到打码机前打码，再到最后整个工序结束这个过程中的相关设计。
一、机器概述
本设备主要是由PLC、振动盘、皮带，电机，伺服电机，光电传感器，气缸，二位五通电磁阀等部件组成。
（一）设备使用的条件
1、设备工作需常温状态下；
2、电压：电机（380VAC）；激光打标、机振动盘（220VAC）；其他用电器均24VDC；
3、频率：50HZ；
4、气源气压：0.6MP；
（二）瓶盖自动化激光打码流水线的工作原理
利用PLC作为整个设备的核心，进行数据的处理，控制设备中各个部件的动作。以振动盘作为上料机，电机驱动皮带作为各工序中的连接，光电传感器作为设备中的开关作用控制气缸的伸缩，实现对产品的阻挡作用，推动作用。光电传感器得到的信号配合PLC实现计数功能，对瓶盖加工的次序进行控制。最终将瓶盖送入激光打标区域进行打标，完成最后的加工工序。
（三）瓶盖自动化激光打码流水线设备的组成
瓶盖自动化激光打码流水线设备的组成结构框架图如图11所示。
图11 设备结构框架图
（四）瓶盖自动化激光打码流水线的工作流程
1、闭合空气开关，打开设备总电源与各部件的开关。设备上电，各个动作气缸复位，振动盘动作。
2、人工将瓶盖倒入振动盘的漏斗中，完成整个过程中唯一的人工操作，振动盘动作，将瓶盖沿着螺旋料槽整齐的向出料口移动，等待下一工序，如图12所示。
图12 上料振动盘
3、振动盘出料口的光电传感器A感应到瓶盖后，启动传送带并保持转动。
4、产品从振动盘出料口进入传送带上，经传送带传送，传送带上两边设有限位装置，瓶盖沿限位槽快速移动。
5、在传送带长度的2/3处设有阻挡作用的气缸1和光电传感器B，如图13所示。
图13 传送带输送
6、产品经过光电传感器B，光电传感器B感应到瓶盖，得到信号，并传给PLC，开始计数，共计6次，6次计数完成后气缸1伸出，挡住传送带后面的瓶盖。
7、瓶盖移向传送带的末端，传送带的末端设有传感器C，传感器C感应到产品后，得到信号，计数6次，6次计数完成后推动产品作用的气缸2伸出，将6个瓶盖推入加工工位的治具中，动作完成后，挡料气缸1缩回，再次放料6个。
8、加工工位由伺服电机驱动，进行移动，每次移动固定距离，6个瓶盖依次进入激光打标区域，进行加工。
9、加工位内6个瓶盖打标完成后由推出气缸3将瓶盖推出加工工位，掉入收料盒中。如此循环。
二、设备的机构构成
本台自动化激光打标流水线设备主要由下面几个部分组成：
（一）激光打标机构
1、激光打标机内部主要是由三大部分组成:
(1)激光器、额定电压的24V直流电源；
(2)数字振镜、额定电压15V的直流电源；
(3)单片机控制卡、额定电压5V的直流电源；
(4)激光人机交互控制面板；
2、激光打标机的原理
(1)激光器通过内部能量的反应，通过激光发射器发出特定频率、波长、脉宽的平行光束，通过特殊的光学镜片将射出的激光进行合束。
(2)数字振镜通过X,Y两轴反射镜片来实现对激光路径的控制。
(3)单片机控制卡通过人机交互界面接收内容信号，进行数据处理并且给激光器与振镜信号配合整个激光打标的过程。
3、激光打标机的种类及应用
(1)光纤激光打标机(应用于所有金属，不透明的塑料的标刻，例如:机器金属铭牌等)；
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