目前,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)是各個(gè)工業(yè)部門提高效率、增加產(chǎn)能的重要手段之一。在自動(dòng)化生產(chǎn)流水線上,包裝環(huán)節(jié)是不可或缺的一個(gè)部分。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)裝箱的方法有多種,而其中氣動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用十分廣泛。氣動(dòng)控制系統(tǒng)具有裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕便,安裝維護(hù)方便,壓力等級(jí)低,使用安全,環(huán)保無(wú)污染,響應(yīng)速度快,防火、防爆、防潮,且氣源制造簡(jiǎn)單,成本低等優(yōu)點(diǎn),適合工業(yè)中復(fù)雜的工作環(huán)境。此外,針對(duì)自動(dòng)裝箱系統(tǒng)需要產(chǎn)品在箱內(nèi)整齊劃一的特點(diǎn),氣動(dòng)控制系統(tǒng)通過多個(gè)行程開關(guān)及氣缸的組合設(shè)計(jì),使得在自動(dòng)裝箱過程中,不但能夠提高裝箱效率,而且還能夠高品質(zhì)地完成產(chǎn)品的整齊裝箱。
自動(dòng)裝箱氣動(dòng)控制系統(tǒng)的組成
裝箱系統(tǒng)的全部動(dòng)作由托箱氣缸、托產(chǎn)品氣缸、裝箱氣缸和推箱氣缸完成。四個(gè)氣缸都是普通雙作用氣缸,驅(qū)動(dòng)氣缸動(dòng)作的是四個(gè)二位五通的雙電控?fù)Q向閥,氣缸動(dòng)作的位置和距離由多個(gè)行程開關(guān)來(lái)決定。
2.1.產(chǎn)品托放過程
在自動(dòng)裝箱系統(tǒng)工作時(shí),首先運(yùn)送紙箱的傳送帶啟動(dòng),當(dāng)?shù)谝粋€(gè)紙箱到位后,觸動(dòng)行程開關(guān)1,紙箱傳送帶停止運(yùn)行,同時(shí)產(chǎn)品傳送帶開始運(yùn)行。當(dāng)產(chǎn)品排列在托物板上,每排滿規(guī)定的個(gè)數(shù),就碰到行程開關(guān)2,此時(shí)產(chǎn)品傳送帶停止運(yùn)行,電磁鐵3YA通電,托產(chǎn)品氣缸B將托物板托起,使產(chǎn)品通過擱物板后擱在擱物板上(擱物板采用的是只能上翻,不能下翻的設(shè)計(jì))。這時(shí)行程開關(guān)2松開,產(chǎn)品傳送帶繼續(xù)運(yùn)送產(chǎn)品,如此反復(fù)動(dòng)作,便可實(shí)現(xiàn)多層一定個(gè)數(shù)的產(chǎn)品的整齊堆放。
2.2.產(chǎn)品裝箱過程
當(dāng)產(chǎn)品堆放到一定高度時(shí),便可觸動(dòng)行程開關(guān)4,由此發(fā)出的信號(hào)使電磁鐵1YA通電,托箱氣缸A的活塞桿伸出,使托板托住箱底,當(dāng)托板升起觸動(dòng)行程開關(guān)7時(shí),電磁鐵5YA通電,裝箱氣缸C推動(dòng)裝箱板,將疊放整齊的多層產(chǎn)品推入紙箱內(nèi),推動(dòng)的距離由行程開關(guān)6決定,當(dāng)裝箱氣缸C活塞桿上的擋板碰到行程開關(guān)6時(shí),氣缸便退回。
2.3.推箱、封箱過程
紙箱放置在一個(gè)平板上,平板由一個(gè)氣動(dòng)支撐桿支撐著,當(dāng)紙箱的重量增加時(shí),支撐桿便被往下壓,當(dāng)紙箱的重量增加到規(guī)定的大小時(shí),支撐桿下降到行程開關(guān)8的位置,觸動(dòng)行程開關(guān)8。此時(shí),說明裝箱已經(jīng)完成。當(dāng)行程開關(guān)8被觸動(dòng),并且裝箱氣缸已經(jīng)退回,觸動(dòng)行程開關(guān)5時(shí),電磁鐵7YA通電,推箱氣缸D的活塞桿伸出,在沒有觸及行程開關(guān)9之前,推動(dòng)推箱板,將裝好產(chǎn)品的紙箱推到第三個(gè)傳送帶上,再送到封裝機(jī)處貼上封箱條。
至此,完成一次循環(huán)操作。
2.4.行程開關(guān)的設(shè)置
整個(gè)系統(tǒng)涉及9個(gè)行程開關(guān),不同的行程開關(guān)有不同的作用。其中,行程開關(guān)2決定每一層的產(chǎn)品個(gè)數(shù),行程開關(guān)4決定產(chǎn)品堆放高度,根據(jù)不同的產(chǎn)品規(guī)格,調(diào)節(jié)行程開關(guān)2、4的位置,由此可以適應(yīng)各種產(chǎn)品的批量裝箱處理。氣動(dòng)支撐桿的承壓力可調(diào),通過調(diào)節(jié)氣動(dòng)支撐桿的承壓力,來(lái)適應(yīng)不同重量產(chǎn)品的裝箱需求。也可通過改變行程開關(guān)8的位置來(lái)達(dá)到同樣的目的。其他的行程開關(guān)也都是用于判定是否到達(dá)指定位置,從而觸發(fā)下一個(gè)環(huán)節(jié)的操作的。
自動(dòng)裝箱氣動(dòng)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)
3.1.不用增速機(jī)構(gòu)即能獲得較高的運(yùn)動(dòng)速度,使系統(tǒng)能快速自動(dòng)地完成各個(gè)動(dòng)作,動(dòng)作迅速、平穩(wěn)、可靠。
3.2.動(dòng)作氣缸均采用二位五通電磁閥作為主控閥,各行程信號(hào)由行程開關(guān)取得,以實(shí)現(xiàn)氣缸的順序動(dòng)作,可任意調(diào)整氣缸的行程,由此適應(yīng)不同產(chǎn)品的規(guī)格要求。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,調(diào)整方便。
3.3.重量輕、剛性好、成本低,空氣泄漏對(duì)環(huán)境無(wú)污染,對(duì)管路要求低。
3.4.拓展性好,若需要實(shí)現(xiàn)多個(gè)氣動(dòng)系統(tǒng)的控制,還可結(jié)合PLC控制技術(shù),接線簡(jiǎn)單,用程序控制,修改方便,具有很大的柔性和通用性,可靠性高。
自動(dòng)裝箱氣動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則
4.1.根據(jù)生產(chǎn)線的規(guī)模確定空氣壓縮機(jī)的容量,一般有多個(gè)裝箱點(diǎn)的工廠,選擇單個(gè)大風(fēng)量的空壓機(jī)比選擇多個(gè)小風(fēng)量的空壓機(jī)在總體能源效率方面更好;根據(jù)生產(chǎn)場(chǎng)所、產(chǎn)品對(duì)壓縮空氣品質(zhì)的要求及經(jīng)濟(jì)性來(lái)確定氣源凈化輔助設(shè)備,一般食品行業(yè)比其他行業(yè)對(duì)空氣品質(zhì)的要求更高,因此需要凈化性能更優(yōu)的輔助設(shè)備。
4.2.供氣系統(tǒng)的吸氣管路管徑應(yīng)大一些,以降低壓力損失,排出管路應(yīng)能耐高溫高壓與振動(dòng)。根據(jù)工作環(huán)境選擇管道的材料,一般的工作場(chǎng)所壓力和溫度不高,選擇軟管不僅拆裝方便,密封性能也好,適合于氣動(dòng)元件之間的連接。
在能源緊缺的時(shí)代,沒有比使用空氣更加經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的了。利用氣動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)裝箱,既能夠節(jié)約成本,免除污染環(huán)境的后患,而且能夠提高效率,降低人工消耗,還能夠結(jié)合PLC控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)更大規(guī)模的整體控制。因此,自動(dòng)裝箱氣動(dòng)控制系統(tǒng)一方面將人們從機(jī)械化的生產(chǎn)過程中解放了出來(lái),另一方面通過精確的控制,使產(chǎn)品的包裝更加整齊美觀。