河南质量工程职业学院467000
摘要:包装机械是一种比较复杂的机械,它的核心就是控制技术,同时它也是包装工业的重要组成部分,在现代社会,人们对商品提出了更高的要求,因此对于商品的包装也更加的苛刻,为了应对这种趋势,包装业也应该比以前有着更加巨大的进步才行,所以控制技术应该在这种大环境下不断地发展创新,为人们提供更加优质的商品,为包装业的发展做出更加巨大的贡献。本文介绍了包装机械中控制技术的组成,分析了包装机械控制系统的设计。
关键词:包装机械;设计;控制技术;应用
包装机械指的是能够独立完成全部或者大部分产品以及商品的一种机械。在生产过程中如果使用包装机械对产品进行包装的话可以极大提高生产的效率,适当的减轻工人们的劳动强度,它是一种适应于大规模的生产需要,并且还满足人们对于清洁和卫生方面的要求。但是在我国,无论是包装机械的类型还是包装机械的性能都与国外有着不小的差距,因此应该在包装机械的控制技术方面予以关注。
一、包装机械中控制技术的组成
包装机械并不是独立的个体,它由多个系统共同组成。所以,包装机械中控制技术也根据包装机械的系统组成分成不同的部分。
1、主传动部分。传动系统可以将未包装的物品运送到包装机械中,然后将包装好的物品传送到指定的位置。所以,传动系统是整个包装机械实现连续工作的基础。控制技术在传动系统中主要是用来控制传动的速度和精度,在包装开始前将产品传送到指定的位置进行包装操作,在包装完成后再将产品传送到指定的位置进行检测。这部分的控制技术主要是通过可编程逻辑控制器实现,电脑根据信号发出不同的指令,控制传动系统的运转方式。
2、计量部分。计量装置承担着称重和计数等作用,是包装操作开始前进行的操作。计数是为了给生产效率的计算提供原始数据,称重是为了给包装开始的物品质量提供保障。通过计量装置,可以一目了然整个生产的各项数据,明确生产是否符合预计的需求。在整个计量装置中,也处处体现着控制技术。首先,计量的检测信号就是控制开始的第一步;其次,数据的传送也需要控制技术的支撑;最后,数据的处理和反馈更是需要控制技术作为基础。
3、物品包装的执行部分。整个包装过程最关键的环节就是包装的执行操作,也是在这个环节,包装机械发挥其核心的作用。在包装过程中,控制技术最直接的控制整个操作。按照目前包装机械的情况,整个包装过程都是事先编好控制程序,然后由计算机控制输出指令,最后控制包装的操作。综合分析整个包装的执行部分,控制技术是其核心。从指令的编写到指令的执行,必须通过控制技术来实现。包装机械的执行部分的控制系统主要是通过PLC系统实现,PLC可以将人们编写的程序语言逻辑化地反映在包装机械的生产中。而且,PLC控制系统还有可靠性强、设计较灵活和操作简单等优点。根据包装机械行业的发展,PLC的应用极大提高了包装机械的自动化程度,满足了生产对包装机械的需求。
4、成品的检测部分。包装机械完成包装的操作后,并没有完成整个包装的环节,成品还需要经过检验的环节,检查其质量是否符合企业设计的要求。因此,在包装机械包装的成品还需要经过检测,判断其合格性,然后把不符合要求的产品挑选出来。检测部分的组成主要是传感器和探测器,探测器检验产品的各种属性,然后把它转换成相应的数据格式,再通过传感器传递给计算机系统。计算机系统根据数据的特征做相应地处理,然后由逻辑变成给机械手臂指令,最终选择挑选的动作或者静止的动作。控制系统在整个检测部分是其运转的中枢,信号在发出之后,控制系统根据指令的不同执行不同的动作,最后满足生产的各项需求。
二、包装机械控制技术要求
1、主传送系统的控制。主传送系统在包装机械中的运动分为间歇性运动和连续性运动两种,主传送系统根据其不同的运动方式也有着不同类型的分类。主传送系统运动类型的不同也决定了不同运动类型的包装机械整个运动结构之间也存在这较大的差异。原因在于,主传送系统运动的不同决定了力矩和各个零件所承受的载荷的不一致,也就是说,包装机械在不同运动状态下需要根据实际的情况和需求对机械本身做出调整。此时,控制系统就要根据主传送系统运动方式的不同有针对性的做出不同的选择,保证主传送系统能够适应不同的生产运行需求,从而保障包装机械正常高校的运转和运行。
2、速度调节及控制。整个包装机械系统的包装过程可以被看成为一条互相配合的生产线,在这一整条生产线上的每个环节都需要有相应的传动速度来进行配合和调节。有时,包装机械系统不能够实现完全的自动化运行,还需要一部分的人工手动参与,故而,速度调节的控制在手动和自动的情况下的要求也是不尽相同的。对速度调节的控制要求控制技术不仅能够实现速度调节的功能,还要备选两个及以上的速度调节方案,以便随时根据生产的需求和突发情况调节传送的速度。所以,速度调节的控制系统需要和传动系统密切配合设计,利用传感器或其他调节装置与预先设置的调节方案相配合,实现对整个系统的速度调节和控制。
3、工作时间及次序的控制。包装机械的工作时序指的是机械的各个部分连贯性配合生产的流程的总和。不论是在柔性包装生产线还是在刚性包装生产线的生产过程中,控制系统对工作时间及工作次序的控制都是十分有必要的。对工作实践及次序的控制就是指根据实际生产的需要和工艺流程的要求,对每一个生产的过程进行合理安排,并做好意外情况的调整。在此基础上,实现对包装机械的总体调节和掌控,不仅关注效率问题,还要确保整个包装机械生产过程的安全,这样才能切实保障包装生产的正常进行。
三、包装机械控制系统的设计
1、记忆控制。为了能够让包装机械中的各个工位相互对应起来,并且还要在同时实现各个工位上面的逐渐移动,把监测系统检测到的情况统统记录下来,因此在程序设计的时候可以采用唯一寄存器的方式来满足这些条件,实现记忆控制。
2、联锁的控制。这种控制实际上是用来满足包装机械上各个动作的配合,它可以通过互锁、顺序、延时等程序来进行控制,这种控制程序一般来说都不会很难。
3、速度的控制。当操作人员用手动进行操作时,可用手动进行控速,当处于自动操作时,可以根据不同的信号来控制包装机械的速度。这种控制系统也是相对来说很简单的一种控制系统。
4、安全的控制。对于安全性来说,可以在包装机械内部设置一个紧急停止的程序,在发生紧急情况的时候,能够使用紧急停止程序停止机械的运动,同时提高操作人员的安全意识和操作技术,使得操作人员在对机械进行操作的时候能够合理的操作机械,减小失误操作所带来的安全隐患。
包装机械是发展包装工业的基础,我国包装机械在品种、数量、性能、档次上均很难满足包装工业发展的需要。包装机械中的自动控制技术,直接影响包装机械的结构、工作可靠性、包装产品质量、生产效率、能量消耗和操作环境等,是发展包装机械的关键技术,受到业内人士的普遍重视,应当认真研究。从市场的需求入手,模块化整个包装机械的功能,所以能够满足客户的多种需求。控制技术应用在包装机械中,将为包装机械的发展提供新的思路和方向。
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