自动装箱机控制系统设计
【】重点研究装箱机的控制系统，给出装箱机的控制系统程序设计。所分析的装箱机将预先把瓦楞纸板折成筒状双层瓦楞纸片，并粘封好送上机器，在机器上再把纸板打开形成纸箱，然后再进行装箱、封箱等工序。控制柜装有PLC以及变频器等。主要对装箱机内置电机的速度，气缸进行控制，以达到预期的动作效果。送料带主要负责运输需要装箱的物料，输送带通过进料电机转动将物料送至进料计数光电，进行计数。
目录
引言 1
一、装箱系统 2
（一）圆罐装箱机 2
（二）成型式装箱机 3
（三）装箱自动线 4
二、装箱控制系统硬件设计 6
（一）装箱机控制柜硬件 6
（二）装箱机控制单元 6
三、装箱控制程序设计 8
（一）控制柜上电 8
（二）进箱步 8
（三）计数步 9
（四）推料步 9
（五）装箱步 9
（六）出箱步 10
（七）触摸屏程序 11
总结 23
参考文献 24
谢辞 25
引 言
论文所分析的装箱机控制系统，是我在研茂智能装备有限公司在客户要求下参与设计的一款自动化设备。重点研究了装箱机的控制系统，给出装箱机的控制系统程序设计。所分析的装箱机将预先把瓦楞纸板折成筒状双层瓦楞纸片，并粘封好送上机器，在机器上再把纸板打开形成纸箱，然后再进行装箱、封箱等工序。控制柜装有PLC以及变频器等。
随着市场需求的变大，人力装箱渐渐不能满足市场需求，所以自动化装箱机应运而生。此次自动化装箱机从硬件的选购到成品的设计都严格按照客户需求。随着科技的飞速发展，对于机器的人机界面操作的要求也越来越高，为了方便操作，在客户要求下设计了触摸屏，简便的人机界面更加方便操作人员上手，因此，装箱机具有相当高的实用价值。
一、装箱系统
装箱机用于将罐、瓶、袋、盒等装进瓦楞纸箱。装箱机型式因产品形状和要求不
同而异。可分为两大类型：充填式装箱机，由人工或机器自动将折叠的平面瓦楞纸箱坯张开构成开口的空箱，并使空箱竖立或卧放。然后将被包装食品送入箱中。竖立的箱子
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用推送方式装箱，卧放的箱子利用夹持器或真空吸盘方式装箱；包裹式装箱机，将堆积于架上的单张划有折线的瓦楞纸板一张张地送出，将被包装食品推置于纸板的一定部位上，然后再按纸板的折线制箱，并进行胶封，封箱后排出而完成作业。
（一）圆罐装箱机
圆罐装箱机属于上述装箱机中的第一类，是一种供镀锡薄钢板圆罐装箱用的机器。它通过分道器，使罐头横卧滚入贮罐区，排列好后，一并推入一端开口的纸板箱内。该机主要结构如图11所示，由进罐、分罐、贮罐部分、推罐器、插衬纸板部分、折桌、传动系统和气动系统组成。
图11 圆罐装箱机
（1—入口 2—进罐门 3—存仓 4—定量仓 5—插衬纸板机构
6—主仓 7—推罐器 8—箱套 9—托箱板）
机器的工作过程为：进罐：来自贴标机的罐头沿可调轨道滚至进罐入口，分成3路或4路落入贮罐部分。②贮罐：经分档几路后的罐头，先后通过存仓和定量仓区，最后贮存于主仓。主仓的大小可根据装箱规格（如每箱24罐或12罐，对应于6×4或4×3罐）进行调节。③推罐入箱：由人工将空瓦楞纸箱坯张开并套在箱套上，再用托箱板托住。通过脚踏开关给出装箱指令，机器随即将主仓所贮罐头分批推入箱中。④插衬纸板：为避免多层装箱的罐头碰撞受损，当装完一层罐头后，机器自动送下一张（成叠竖立存放在主仓上方的）衬纸板，准备推罐时同时推入箱中，使每层罐头之间隔开。待罐头按装箱规格分路分层装满纸箱后，自动发出满箱信号，箱子被托箱板放下，落于出箱滚道上，再输入下道工序。
（二）成型式装箱机
成型式装箱机为较新型的装箱设备，它比上述装箱机多一道瓦楞纸箱成型机构。它将预先把瓦楞纸板折成筒状双层瓦楞纸片，并粘封好送上机器，在机器上再把纸板打开形成纸箱，然后再进行装箱、封箱等工序。它适用于塑料袋装食品如干面条等的包装。
该机的装箱过程如图12所示，存放在机架9上的折扁瓦楞纸箱4 ，用吸盘5逐块取出后，张开成为空箱，送到装箱工位。同时，由传送带将（塑料薄膜包装好的）枕形食品送到装箱机的聚集推进机上，经人工辅助，以数十包为一批，送到装箱机的刮板式输送带6上，刮板式输送带就前进一个节距；当包装袋被送到填装工位时，由（压缩空气驱动的）填装推进器7随即将其推入预置好的空箱中。装箱后的瓦楞纸箱沿送出输送带往前移动，在移动过程中，热熔化树脂涂敷器2的喷头8即往箱子的里折叶上喷涂树脂，同时折叶器3和1分别将里折叶折弯。
图12 成型式装箱
（1、3—折叶器 2—热熔化树脂涂敷器 4—瓦楞纸箱 5—吸盘
6—刮板式输送带 7—填装推进器 8—喷头 9—机架 10—加压器）
（三）装箱自动线
图13所示的装箱自动线，输送带由两台电动机带动，在电动机驱动的地方有喷水龙头以实现润滑和降温作用，从而保证输送带能更好的运转。成品由输送带传输到剔除器时，位置不当的，由剔除器剔除，只有位置正确的砖形包装才能通过。剔除器的另一个作用是当输送带上的砖形包装比较多时，可以由剔除器剔除一部分，以减轻拥挤。
如图13所示，传感器1、2是负责检测传送带上成品的拥挤情况的，传感器3、4是负责反馈传送带上成品的拥挤情况的，传感器5是检测成品的通过情况，信息传递给贴管机，当成品由传送带输送过来，被传感器1、2检测到传送带上的成品不拥挤时，传感器3、4并不工作，成品经过传感器5，每个成品都被进行检测，信息传递给贴管机，贴管机进行贴管。没有成品经过时，传感器5没有检测信息传送，贴管机不工作。当成品由传送带输送过来被传感器1、2检测到传送带上的成品拥挤时，传感器3、4反馈信息，这时夹气层开始工作进行冲气，以减缓成品传送速度，来达到减速的目的，成品经传感器5检测后，信息传递给贴管机，贴管机判断是否工作。
图13装箱自动线
成品由贴管机出来后，经辅助转盘后，再经剔除器，以剔除掉贴管后位置不正确的成品，以保证装箱位置的正确，然后经驱动装置，由电动机带动，以保证传送带的正常运转，喷水龙头进行喷水，使传送带得到很好的润滑。之后，再经传动的辅助转盘到达夹气层和传感器，夹气层和传感器的功能和前面类似。传感器6、7负责检测传送带上成品的拥挤情况，传感器8、9负责反馈情况，拥挤时夹气层进行工作，对传送带上冲气，来减缓传送成品的速度。传感器10负责检测成品进装箱设备的个数，以便于装箱时的横向和纵向编排。砖型包装的成品在经过装箱机后，成为盒装产品，由检验员检验后，就可以储存。
应工艺路线与设备布局的要求，需将输送中的物件改变其运动方向或改变其姿态，如转弯（角）、拐角平移、转向、翻身、调头等单独动作或组合动作。转弯（角）是使运输中的物件在水平面内绕某一垂直轴线转过一定角度（多为90°或180°）从而改变运动方向但重心位置不变。
目录
引言 1
一、装箱系统 2
（一）圆罐装箱机 2
（二）成型式装箱机 3
（三）装箱自动线 4
二、装箱控制系统硬件设计 6
（一）装箱机控制柜硬件 6
（二）装箱机控制单元 6
三、装箱控制程序设计 8
（一）控制柜上电 8
（二）进箱步 8
（三）计数步 9
（四）推料步 9
（五）装箱步 9
（六）出箱步 10
（七）触摸屏程序 11
总结 23
参考文献 24
谢辞 25
引 言
论文所分析的装箱机控制系统，是我在研茂智能装备有限公司在客户要求下参与设计的一款自动化设备。重点研究了装箱机的控制系统，给出装箱机的控制系统程序设计。所分析的装箱机将预先把瓦楞纸板折成筒状双层瓦楞纸片，并粘封好送上机器，在机器上再把纸板打开形成纸箱，然后再进行装箱、封箱等工序。控制柜装有PLC以及变频器等。
随着市场需求的变大，人力装箱渐渐不能满足市场需求，所以自动化装箱机应运而生。此次自动化装箱机从硬件的选购到成品的设计都严格按照客户需求。随着科技的飞速发展，对于机器的人机界面操作的要求也越来越高，为了方便操作，在客户要求下设计了触摸屏，简便的人机界面更加方便操作人员上手，因此，装箱机具有相当高的实用价值。
一、装箱系统
装箱机用于将罐、瓶、袋、盒等装进瓦楞纸箱。装箱机型式因产品形状和要求不
同而异。可分为两大类型：充填式装箱机，由人工或机器自动将折叠的平面瓦楞纸箱坯张开构成开口的空箱，并使空箱竖立或卧放。然后将被包装食品送入箱中。竖立的箱子
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
用推送方式装箱，卧放的箱子利用夹持器或真空吸盘方式装箱；包裹式装箱机，将堆积于架上的单张划有折线的瓦楞纸板一张张地送出，将被包装食品推置于纸板的一定部位上，然后再按纸板的折线制箱，并进行胶封，封箱后排出而完成作业。
（一）圆罐装箱机
圆罐装箱机属于上述装箱机中的第一类，是一种供镀锡薄钢板圆罐装箱用的机器。它通过分道器，使罐头横卧滚入贮罐区，排列好后，一并推入一端开口的纸板箱内。该机主要结构如图11所示，由进罐、分罐、贮罐部分、推罐器、插衬纸板部分、折桌、传动系统和气动系统组成。
图11 圆罐装箱机
（1—入口 2—进罐门 3—存仓 4—定量仓 5—插衬纸板机构
6—主仓 7—推罐器 8—箱套 9—托箱板）
机器的工作过程为：进罐：来自贴标机的罐头沿可调轨道滚至进罐入口，分成3路或4路落入贮罐部分。②贮罐：经分档几路后的罐头，先后通过存仓和定量仓区，最后贮存于主仓。主仓的大小可根据装箱规格（如每箱24罐或12罐，对应于6×4或4×3罐）进行调节。③推罐入箱：由人工将空瓦楞纸箱坯张开并套在箱套上，再用托箱板托住。通过脚踏开关给出装箱指令，机器随即将主仓所贮罐头分批推入箱中。④插衬纸板：为避免多层装箱的罐头碰撞受损，当装完一层罐头后，机器自动送下一张（成叠竖立存放在主仓上方的）衬纸板，准备推罐时同时推入箱中，使每层罐头之间隔开。待罐头按装箱规格分路分层装满纸箱后，自动发出满箱信号，箱子被托箱板放下，落于出箱滚道上，再输入下道工序。
（二）成型式装箱机
成型式装箱机为较新型的装箱设备，它比上述装箱机多一道瓦楞纸箱成型机构。它将预先把瓦楞纸板折成筒状双层瓦楞纸片，并粘封好送上机器，在机器上再把纸板打开形成纸箱，然后再进行装箱、封箱等工序。它适用于塑料袋装食品如干面条等的包装。
该机的装箱过程如图12所示，存放在机架9上的折扁瓦楞纸箱4 ，用吸盘5逐块取出后，张开成为空箱，送到装箱工位。同时，由传送带将（塑料薄膜包装好的）枕形食品送到装箱机的聚集推进机上，经人工辅助，以数十包为一批，送到装箱机的刮板式输送带6上，刮板式输送带就前进一个节距；当包装袋被送到填装工位时，由（压缩空气驱动的）填装推进器7随即将其推入预置好的空箱中。装箱后的瓦楞纸箱沿送出输送带往前移动，在移动过程中，热熔化树脂涂敷器2的喷头8即往箱子的里折叶上喷涂树脂，同时折叶器3和1分别将里折叶折弯。
图12 成型式装箱
（1、3—折叶器 2—热熔化树脂涂敷器 4—瓦楞纸箱 5—吸盘
6—刮板式输送带 7—填装推进器 8—喷头 9—机架 10—加压器）
（三）装箱自动线
图13所示的装箱自动线，输送带由两台电动机带动，在电动机驱动的地方有喷水龙头以实现润滑和降温作用，从而保证输送带能更好的运转。成品由输送带传输到剔除器时，位置不当的，由剔除器剔除，只有位置正确的砖形包装才能通过。剔除器的另一个作用是当输送带上的砖形包装比较多时，可以由剔除器剔除一部分，以减轻拥挤。
如图13所示，传感器1、2是负责检测传送带上成品的拥挤情况的，传感器3、4是负责反馈传送带上成品的拥挤情况的，传感器5是检测成品的通过情况，信息传递给贴管机，当成品由传送带输送过来，被传感器1、2检测到传送带上的成品不拥挤时，传感器3、4并不工作，成品经过传感器5，每个成品都被进行检测，信息传递给贴管机，贴管机进行贴管。没有成品经过时，传感器5没有检测信息传送，贴管机不工作。当成品由传送带输送过来被传感器1、2检测到传送带上的成品拥挤时，传感器3、4反馈信息，这时夹气层开始工作进行冲气，以减缓成品传送速度，来达到减速的目的，成品经传感器5检测后，信息传递给贴管机，贴管机判断是否工作。
图13装箱自动线
成品由贴管机出来后，经辅助转盘后，再经剔除器，以剔除掉贴管后位置不正确的成品，以保证装箱位置的正确，然后经驱动装置，由电动机带动，以保证传送带的正常运转，喷水龙头进行喷水，使传送带得到很好的润滑。之后，再经传动的辅助转盘到达夹气层和传感器，夹气层和传感器的功能和前面类似。传感器6、7负责检测传送带上成品的拥挤情况，传感器8、9负责反馈情况，拥挤时夹气层进行工作，对传送带上冲气，来减缓传送成品的速度。传感器10负责检测成品进装箱设备的个数，以便于装箱时的横向和纵向编排。砖型包装的成品在经过装箱机后，成为盒装产品，由检验员检验后，就可以储存。
应工艺路线与设备布局的要求，需将输送中的物件改变其运动方向或改变其姿态，如转弯（角）、拐角平移、转向、翻身、调头等单独动作或组合动作。转弯（角）是使运输中的物件在水平面内绕某一垂直轴线转过一定角度（多为90°或180°）从而改变运动方向但重心位置不变。
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