PLC的自动贴标签系统硬件设计
目 录
1 绪论 1
1.1 课题研究背景和意义 1
1.2 研究现状和发展趋势 1
1.3 论文主要内容和工作安排 3
2 自动贴标签系统的总体设计方案 4
2.1基于PLC的自动贴标签系统介绍 4
2.2基于PLC的自动贴标签系统工作原理 5
2.3 基于PLC的自动贴标签系统各部分介绍 7
2.3.1 PLC控制技术简介 7
2.3.2 平面式机械吸附手 8
2.3.3 步进电机 9
2.3.4 光电编码器 9
2.3.5 光电传感器 10
2.3.6 气泵 11
2.3.7 气缸 12
2.3.8 标签盘 12
2.3.9 变频器 12
2.3.10 吸盘 13
2.3.11 标签打印机 13
3 基于PLC的自动贴标签系统组态仿真 13
3.1仿真软件介绍 13
3.2仿真界面设计 14
4基于PLC的自动贴标签系统硬件设计 18
4.1控制部分 18
4.1.1编程控制器的选择 18
4.1.2 时间继电器 21
4.1.3 热继电器 21
4.1.4接触器 22
4.2执行部分 24
4.2.1电机的选择 24
4.2.2标签打印机的PLC控制 26
4.2.3定位标签纸的实现 27
4.3基于PLC的自动贴标签系统具体参数计算 28
4.3.1气缸的尺寸 28
4.3.2吸盘 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
的面积 28
5 系统软件和硬件联合调试 29
5.1基于PLC的自动贴标签系统软件部分介绍 29
5.2 基于PLC的自动贴标签系统的调试 30
总结与展望 34
致 谢 35
参考文献 36
1 绪论
1.1 课题研究背景和意义
随着人们生活质量不断提高，生活需求的不断增大。每天都会有很多的商品进入市场，用于满足现代人生活需求。然而是商品就一定会有标签，消费者一般不会买没有标签的商品，没有商标的商品消费者会认为这些产品都是不合格的。但是为商品贴标签却是一件费时费力的活，通过对市场的调查，发现现在市场内商品的标签大多数是以人工操作为主，因此为琳琅满目的商品贴标签的自动贴标签机有了很大的发展前景。如果有了自动贴标签的机器，那么不仅可以大大的提高效率，而且精度高又美观，还能为商品加分。还有人是特别讲究食品安全卫生的，用机器贴标签可以避免二次污染，大大保证了食品安全性。并且已经有部分厂家直接来到我院，商谈共同开发研究自动贴标签的系统。基于PLC控制的自动贴标签机以其优越的稳定性和高精度性而突出。[1,2.3]
基于PLC的自动贴标签系统由三部分组成，分别为PLC控制部分，机械手贴标部分和标签盘拖动部分。它是一种贴标平稳性好，适用范围特别广的贴标系统。该系统适用于医药、食品、建材、化妆品以及某些特殊行业，可以实现平面贴、上贴、下贴、侧贴等多种贴标要求。用户可以根据自己的需求自己进行配件的搭配，可以满足任意角度的贴标，同时也可以根据生产的产品的需求自行增减步骤，从而使生产的效率达到最高。众所周知商品的包装对商品销售的重要性来说可谓是起到举足轻重的作用，而为商品贴标就是商品包装环节里面非常重要的一个环节，贴标质量的好坏直接影响到包装的质量，影响消费者对你的产品的认可度，进而影响产品的销量。因此，提高贴标的质量很重要，要想贴标满足用户需求，设计者就需要以用户需求为根本，从方案的设计，产品的制造成本，设备的装配调试等多方面因素来考虑。[1,2,4,5]
1.2 研究现状和发展趋势
改革开放以来，随着我国对外开放程度的不断扩大，很多外资企业进入国内，不仅带来了经济的发展，同时也带来了国外先进的生产技术，其中当然就包括我国的商品贴标技术。我国的贴标技术发展已经从过去的人工贴标签，慢慢的演变为机器贴标。虽然在生产效率上有了很大的提高，但是在21世纪新的社会背景下仍然满足不了人们的需求。贴标过程中产生的残次品率仍然很高，造成了很大的社会资源的浪费。现在市场上的用户主要需求的是精度高，可靠性好，效率又高的贴标系统。目前已经有部分公司研发了相关自动贴标签的技术，受到了很多商家的亲睐，但其精度和可靠性还没有完全达到要求。因此社会需要一批有创新精神的公司团队去探索新的技术，只有思维创新才能突破传统的禁锢，才能创造出消费者满意的产品。只要能够满足人们需求的贴标系统研制出来，其市场前景肯定特别广阔。向着全新的自动贴标技术发展必将成为该行业未来的航标。[1,2,6,7,8]
总体归纳我国目前贴标系统的发展现状主要为以下几点：
（1）产品技术含量不高
我国目前的贴标技术总体水平偏低。并且产品类型比较单一，控制器大部分选用是单片机，单片机本身的不稳定性决定了系统的可靠性不高。并且很多企业使用的都是差不多的贴标技术，创新的贴标工艺很少见。而国外大多已经采用类似远距离遥控技术等高科技技术。
（2）重复建设严重
我国目前的制造业整体水平不高的境况影响着我国的贴标包装技术，大部分的生产厂家仍然使用旧的生产技术，重复生产着一些技术含量低的设备产品。并且也没有企业主动地去寻求创新的工艺。长此以往，不利于整个贴标行业的技术进步发展。
（3）开发能力不足
我国的贴标技术发展还是从先学习国外的技术然后再加以一些国产化的改进，还根本谈不上开发创新。加上很多企业并没有认识到贴标技术的重要性，不愿意花费大量经费投入到这方面的技术开发上面，致使整个行业整体水平偏低。先进的贴标技术仍然掌握在国外企业的手中。大量的使用陈旧的设备也是我国贴标包装技术发展的一大阻碍。虽然用户迫切需求新的贴标工艺，但是开发人员由于资金，能力等重重阻碍，很难开发出使用户非常满意的贴标系统。总而言之即轻视研究不能紧跟市场需求及时提供产品。
目前，主要的自动贴标技术有三种：
（1）“吸贴法”（或“气吸法”）
这是最常用的方法，其工作原理为：使用传送带为传送工具传递标签纸，并带动标签纸到达一个真空的盘上，然后这个真空的盘一端与机械部分相连，通过机械部分进行距离的延伸，让标签纸直接与物体靠在一起，完成贴标。它的优点是可以满足一些大型的待贴标物体的侧面贴标签，还有可以适应不同高度物体的顶部贴标签。当然缺点就是它贴标签的速度不快，效率不是很高。[1,2,8,9]
（2）“吹贴法”（或“射流法”）
吹贴法在运动的形式上与吸贴法有很多类似的地方。它们都是将用真空的吸盘来固定标签纸，然后通过机械手臂的延伸来移到物体上进行贴标签。它与前面介绍的一种方法的区别就是真空吸盘是固定不动的，并且真空吸盘的表面分布着很多均匀的小气孔，通过气孔另一端不停的抽气降低压强，而标签纸外面的大气压强大于里面的，形成压差，外部会产生一个压力使标签纸牢牢的固定在吸盘上。贴标时再通过这些气孔吹气使标签纸吸附在物体上。它的有点是控制的精度高，可靠性好。但是缺点就是过程特别复杂。
1 绪论 1
1.1 课题研究背景和意义 1
1.2 研究现状和发展趋势 1
1.3 论文主要内容和工作安排 3
2 自动贴标签系统的总体设计方案 4
2.1基于PLC的自动贴标签系统介绍 4
2.2基于PLC的自动贴标签系统工作原理 5
2.3 基于PLC的自动贴标签系统各部分介绍 7
2.3.1 PLC控制技术简介 7
2.3.2 平面式机械吸附手 8
2.3.3 步进电机 9
2.3.4 光电编码器 9
2.3.5 光电传感器 10
2.3.6 气泵 11
2.3.7 气缸 12
2.3.8 标签盘 12
2.3.9 变频器 12
2.3.10 吸盘 13
2.3.11 标签打印机 13
3 基于PLC的自动贴标签系统组态仿真 13
3.1仿真软件介绍 13
3.2仿真界面设计 14
4基于PLC的自动贴标签系统硬件设计 18
4.1控制部分 18
4.1.1编程控制器的选择 18
4.1.2 时间继电器 21
4.1.3 热继电器 21
4.1.4接触器 22
4.2执行部分 24
4.2.1电机的选择 24
4.2.2标签打印机的PLC控制 26
4.2.3定位标签纸的实现 27
4.3基于PLC的自动贴标签系统具体参数计算 28
4.3.1气缸的尺寸 28
4.3.2吸盘 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
的面积 28
5 系统软件和硬件联合调试 29
5.1基于PLC的自动贴标签系统软件部分介绍 29
5.2 基于PLC的自动贴标签系统的调试 30
总结与展望 34
致 谢 35
参考文献 36
1 绪论
1.1 课题研究背景和意义
随着人们生活质量不断提高，生活需求的不断增大。每天都会有很多的商品进入市场，用于满足现代人生活需求。然而是商品就一定会有标签，消费者一般不会买没有标签的商品，没有商标的商品消费者会认为这些产品都是不合格的。但是为商品贴标签却是一件费时费力的活，通过对市场的调查，发现现在市场内商品的标签大多数是以人工操作为主，因此为琳琅满目的商品贴标签的自动贴标签机有了很大的发展前景。如果有了自动贴标签的机器，那么不仅可以大大的提高效率，而且精度高又美观，还能为商品加分。还有人是特别讲究食品安全卫生的，用机器贴标签可以避免二次污染，大大保证了食品安全性。并且已经有部分厂家直接来到我院，商谈共同开发研究自动贴标签的系统。基于PLC控制的自动贴标签机以其优越的稳定性和高精度性而突出。[1,2.3]
基于PLC的自动贴标签系统由三部分组成，分别为PLC控制部分，机械手贴标部分和标签盘拖动部分。它是一种贴标平稳性好，适用范围特别广的贴标系统。该系统适用于医药、食品、建材、化妆品以及某些特殊行业，可以实现平面贴、上贴、下贴、侧贴等多种贴标要求。用户可以根据自己的需求自己进行配件的搭配，可以满足任意角度的贴标，同时也可以根据生产的产品的需求自行增减步骤，从而使生产的效率达到最高。众所周知商品的包装对商品销售的重要性来说可谓是起到举足轻重的作用，而为商品贴标就是商品包装环节里面非常重要的一个环节，贴标质量的好坏直接影响到包装的质量，影响消费者对你的产品的认可度，进而影响产品的销量。因此，提高贴标的质量很重要，要想贴标满足用户需求，设计者就需要以用户需求为根本，从方案的设计，产品的制造成本，设备的装配调试等多方面因素来考虑。[1,2,4,5]
1.2 研究现状和发展趋势
改革开放以来，随着我国对外开放程度的不断扩大，很多外资企业进入国内，不仅带来了经济的发展，同时也带来了国外先进的生产技术，其中当然就包括我国的商品贴标技术。我国的贴标技术发展已经从过去的人工贴标签，慢慢的演变为机器贴标。虽然在生产效率上有了很大的提高，但是在21世纪新的社会背景下仍然满足不了人们的需求。贴标过程中产生的残次品率仍然很高，造成了很大的社会资源的浪费。现在市场上的用户主要需求的是精度高，可靠性好，效率又高的贴标系统。目前已经有部分公司研发了相关自动贴标签的技术，受到了很多商家的亲睐，但其精度和可靠性还没有完全达到要求。因此社会需要一批有创新精神的公司团队去探索新的技术，只有思维创新才能突破传统的禁锢，才能创造出消费者满意的产品。只要能够满足人们需求的贴标系统研制出来，其市场前景肯定特别广阔。向着全新的自动贴标技术发展必将成为该行业未来的航标。[1,2,6,7,8]
总体归纳我国目前贴标系统的发展现状主要为以下几点：
（1）产品技术含量不高
我国目前的贴标技术总体水平偏低。并且产品类型比较单一，控制器大部分选用是单片机，单片机本身的不稳定性决定了系统的可靠性不高。并且很多企业使用的都是差不多的贴标技术，创新的贴标工艺很少见。而国外大多已经采用类似远距离遥控技术等高科技技术。
（2）重复建设严重
我国目前的制造业整体水平不高的境况影响着我国的贴标包装技术，大部分的生产厂家仍然使用旧的生产技术，重复生产着一些技术含量低的设备产品。并且也没有企业主动地去寻求创新的工艺。长此以往，不利于整个贴标行业的技术进步发展。
（3）开发能力不足
我国的贴标技术发展还是从先学习国外的技术然后再加以一些国产化的改进，还根本谈不上开发创新。加上很多企业并没有认识到贴标技术的重要性，不愿意花费大量经费投入到这方面的技术开发上面，致使整个行业整体水平偏低。先进的贴标技术仍然掌握在国外企业的手中。大量的使用陈旧的设备也是我国贴标包装技术发展的一大阻碍。虽然用户迫切需求新的贴标工艺，但是开发人员由于资金，能力等重重阻碍，很难开发出使用户非常满意的贴标系统。总而言之即轻视研究不能紧跟市场需求及时提供产品。
目前，主要的自动贴标技术有三种：
（1）“吸贴法”（或“气吸法”）
这是最常用的方法，其工作原理为：使用传送带为传送工具传递标签纸，并带动标签纸到达一个真空的盘上，然后这个真空的盘一端与机械部分相连，通过机械部分进行距离的延伸，让标签纸直接与物体靠在一起，完成贴标。它的优点是可以满足一些大型的待贴标物体的侧面贴标签，还有可以适应不同高度物体的顶部贴标签。当然缺点就是它贴标签的速度不快，效率不是很高。[1,2,8,9]
（2）“吹贴法”（或“射流法”）
吹贴法在运动的形式上与吸贴法有很多类似的地方。它们都是将用真空的吸盘来固定标签纸，然后通过机械手臂的延伸来移到物体上进行贴标签。它与前面介绍的一种方法的区别就是真空吸盘是固定不动的，并且真空吸盘的表面分布着很多均匀的小气孔，通过气孔另一端不停的抽气降低压强，而标签纸外面的大气压强大于里面的，形成压差，外部会产生一个压力使标签纸牢牢的固定在吸盘上。贴标时再通过这些气孔吹气使标签纸吸附在物体上。它的有点是控制的精度高，可靠性好。但是缺点就是过程特别复杂。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/zdh/4062.html
