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贴标机高度自动调节系统的研制
浏览: 发布日期:2018-10-26 15:20:22

贴标机(即条形码标签打印与自动粘贴一体机),是自动化物流生产线中不可缺少的一种设备。烟箱贴标机的作用是将人工录入到计算机的产品信息按照编码规则生成条形码,打印成条形码标签后,自动的贴到烟箱上成为带有多种信息的产品。便于在物流过程中对产品进行跟踪。


粘贴的原理是利用压缩空气吹动自带不干胶的标签贴到烟箱的表面,因此,标签的出口离烟箱表面的距离必须严格控制(标签的出口离烟箱表面的垂直距离为35±10mm),太近或太远都会影响标签的粘贴质量甚至根本贴不到烟箱的表面。传统的贴标机,标签出口与烟箱表面的距离是靠人工手动调节的,而不同品牌烟箱的高度是有差异的,在生产过程中,每更换不同的品牌,就要调节一次贴标机的高度(即调节标签出口与烟箱表面的距离),既费时又费力,若调整不及时,烟箱高度太高,发生烟箱与打印机碰撞,就会损坏打印机。如果利用步进电机把高度调节做成自动控制系统,机的高度随烟箱的高度自动进行调节,可避免上述现象的发生,而且还可减轻工人的劳动强度,缩短生产线的停机时间、提高生产线的工作效率。

本系统主要分三部分(系统的结构示意图和控制示意图分别如图1和图2所示),即高度检测部分、控制部分、和驱动部分。检测部分由光电开关组成.控制部分包括5VDC电源、24VDC电源、步进电机驱动器和PLC(提供脉冲源),此外还有一个高位保护限位行程开关,当系统第一次上电时,程序经初始化后由PIE输出连续脉冲,经驱动器提供给步进电机命令烟箱贴标机上下升降,直至高位保护限位行程开关动作时停止脉冲输出[1,23。一个低位保护限位开关(带有一对常开触点和一对常闭触点),常开触点用于贴标机的上升,常闭触点用于停止输送线的运转。一个手动下降控制按钮,驱动部分主要是步进电机。

如图3所示,为烟箱贴标机升降的机械传动原理示意图。本烟箱贴标机安装在带有蜗轮蜗杆传动机构的支架上,与蜗杆同轴的一端装有一个直径80ram的从动轮,与蜗轮同轴的一端装有一个直齿轮与齿条传动,齿条固定在贴标机的升降支柱上步进电机的输出轴上装有一个与从动轮等径的主动轮,当步进电机旋转时,带动从动轮一起运动,使得蜗轮带动直齿轮沿着齿条上下运动,达到贴标机上升下降的目的。


本系统初次上电后即对程序进行初始化,输出连续脉冲和向上方向信号命令步进电机拖动烟箱贴标机上升,直至触及高限位行程保护开关后停止上升。并把此高度值存储到PLC内部存储单元。当有烟箱入库时,烟箱经过入库皮带到达检测装置(光电开关)后,检测装置对烟箱高度进行连续0.3s的扫描过程,成功扫描后,检测装置将高度结果传送到PLC进行处理(与前一次的高度值进行比较),然后PLC输出脉冲信号和方向信号命令步进电机下降到贴标机所需要的高度。同样,每一个烟箱经过检测装置都要将高度结果传送到PIE与前一次的高度值进行比较,然后PLC输出脉冲信号和方向信号命令步进电机上升或下降到贴标机所需要的高度。为了确保驱动机构的稳定性,产品离开检测装置后2s内没有烟箱到达检测装置,系统才能进行下一个检测周期。为了系统的安全和操作的灵活性,系统特意加装了贴标机高限位保护行程开关、低限位保护行程开关和一个手动下降按钮。如果由于某种原因使驱动机构上升时,贴标机到达高限位时系统会停止驱动机构上升,相反,由于某种原因贴标机没有上升到需要的高度时,因为低限位保护开关的一对常闭触点串联在输送带的正常运行电路中,产品触动低限位保护开关后系统会停止输送带同时命令启动机构上升,当贴标机上升到需要的高度后,驱动机构停止,同时输送带重新自动启动。此外,操作人员如果认为贴标机有必要升高或降低一点,那么操作人员可以触动低位限位开关使贴标机上升到所需位置或按动下降按钮使贴标机下降到所需位置。


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