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ENGLISH0755-88840386發(fā)布時間:2020-06-15 16:33:16 |來源:網絡轉載
1研發(fā)背景
長期以來,小盒煙玻璃紙散包缺陷一直是困擾卷煙生產企業(yè)的一個質量難題,究其原因主要有兩個方面,一是材料帶有靜電使得玻璃紙傳送不暢所致;二是機器部件磨損或調整不到位使得玻璃紙折疊不規(guī)則所致。由于設備的高速運轉使得操作人員難以觀察到散包質量缺陷的出現,使得帶有玻璃紙散包質量問題的煙包頻繁流入消費者市場,對產品信譽度造成不利影響。因此,設計一種準確可靠的玻璃紙散包檢測裝置具有重要的使用和推廣價值。
2設備簡介
包裝機是中國煙草總公司在20世紀90年代初從意大利某公司引進全套技術,通 過吸收消化后國產化的卷煙包裝設備,它釆用某公司開發(fā)的電控系統,系統之間通過LAN網絡通訊,控制程序通過某公司自行開發(fā)的語言設計,控制硬件主要包括數字輸入板、數字輸出板、模擬輸入板
3功能需求
根據生產要求,檢測裝置應該具有識別、 移位和剔出三大功能
4硬件設計
從控制原理圖可以看出,檢測裝置的硬件設計包括四個部分,即控制器、散包檢測傳感 器、同步器和剔出閥。
4.1控制器的選擇
依據控制原理圖,檢查裝置選用PLC作為控制器,該PLC具有可靠性高,抗 干擾能力強、性價比高等特點,其指令豐富, 指令功能強,易于掌握,操作方便,內置有4 個高速計數器、2個高速脈沖輸出、1個RS485 通訊口,其主要配置情況如下:
表1控制器主要技術參數
控制器型號 |
配置及規(guī)格 |
實際需求 |
是否滿足 |
|
S7-200 |
工作電源 |
220VAC |
220 VAC 或 24VDC |
滿足 |
輸入點數 |
8,24VDC |
2,24VDC |
滿足 |
|
輸出點數 |
6,24VDC |
1,24VDC |
滿足 |
|
輸出形式 |
晶體管 |
晶體管 |
滿足 |
|
執(zhí)行速度 |
0.37us/指令 |
W1.7us/指令 |
滿足 |
|
存儲容量 |
40964字節(jié) |
1024字節(jié) |
滿足 |
4.2散包檢測傳感器
檢測裝置選用某公司的型光電開關作為傳感器,該公司專門針對高速移動檢測目標而設計,具有精度高和響應快的特點,傳感器配備有一個雙數字顯示監(jiān)視器, 可以實時觀察靈敏度的預置數值和當前數值, 設置簡單方便。其主要配置情況如下:
表2傳感器主要技術參數
傳感器型號 |
配置及規(guī)格 |
實際需求 |
是否滿足 |
|
? FS-V21G |
工作電源 |
12-24 VDC |
24VDC |
滿足 |
檢測距離 |
90mm |
N50 mm |
滿足 |
|
輸出類型 |
NPN |
NPN |
滿足 |
|
輸出狀態(tài) |
DON/LON |
LON |
滿足 |
|
反應時間 |
500 |is |
W1250ps |
滿足 |
4.3同步器的選擇
由于同步傳感器用于采集移位信號,其控制精度要求沒有同步散包傳感器高,因此,檢測裝置選用某公司的接近開關作為同步器,其規(guī)格如下所示:
表3同步器主要技術參數
同步器型號 |
配置及規(guī)格 |
實際需求 |
是否滿足 |
|
% HL-S20 |
工作電源 |
12-24VDC |
24VDC |
滿足 |
檢測距離 |
50mm |
930 mm |
滿足 |
|
輸出類型 |
NPN |
NPN |
滿足 |
|
輸出狀態(tài) |
常開 |
常開 |
滿足 |
|
反應時間 |
980 |jls |
W12503 |
滿足 |
4.4剔出閥的選擇
剔出閥用于剔出生產線上的缺陷煙包,對其性能要求主要在于速度。本檢測裝置選用某公司的電磁閥作為剔 出閥,其主要性能如下所示:
表4電磁閥主要技術參數
電磁閥型號 |
配置及規(guī)格 |
實際需求 |
是否滿足 |
|
g 111B-5551BAAA |
工作電源 |
24VDC |
24VDC |
滿足 |
壓力范圍 |
0~4bar |
m3 bar |
滿足 |
|
輸出狀態(tài) |
常閉 |
常閉 |
滿足 |
|
動作頻率 |
250Hz |
\100Hz |
滿足 |
5.2程序設計
根據控制流程圖,小組成員通過某公司的軟件程序開發(fā)環(huán)境進行程序設計,如下:
|
Symbol |
Var Type |
Data Type |
Comment |
|
10.1 |
TEMP |
BOOL |
散包傳感器輸入信號 |
|
10.3 |
FEMP |
BOOL |
同步傳感器輸入信號 |
|
Q0.3 |
TEMP |
BOOL |
剔出驅動輸出信號 |
|
SM3.2 |
FEMP |
BOOL |
上電計數器復位 |
|
MO.O |
TEMP |
BOOL |
散包信號自保繼電器 |
|
T37 |
TEMP |
BOOL |
輸出信號IMS時間繼電器 |
|
C100 |
TEMP |
BOOL |
移位信號計數器 |
安裝好后的取洋閥
切點在刀槽輻的中垂線(中心 線)上。與圓切刀一樣的道理,顯然,滿足正常 剪切的條件是咬入角a小于或等于基材與圓刀 之間的摩擦角P,即aW%這是較理想的剪切位 置。但對準中垂線(中心線)不易做到,不是偏 前就是偏后。
2.2當刀片切點在輻的中垂線以前時。
除滿足aW0外,因剪切刃口不在最高點, 基材切開后還要再向最高點運動,使切刀的附 加摩擦增加,熱量也增加,刀片的散熱條件惡 化,切口質量變差,易產生粉塵。另外由于一 般基材不可能只與刀槽輻點接觸,是有一定的包 繞角,操縱者工作中一般是站在輻筒后面中的右面,有時視角不好,會將進刀深度調 深,使切點再往左挪,以至有時會挪到基材與 刀槽輻的接觸點以前時,使基材處于漂浮狀態(tài) 中剪切,很不穩(wěn)定,剪切質量也受影響。
2.3當刀片切點在刀槽輻的中垂線以后時。
在滿足aW。外,基材經過刀槽輻的導引, 平服穩(wěn)定,視角也好,此時剪切效果較好?;?材離開切刀后不會有附加運動,刀片散熱條件
使用效果
該檢測裝置在我廠投入使用后,能準確識 別玻璃紙散包,工作穩(wěn)定,效果顯著。目前, 已在我廠的所有的包裝機上推廣使用。 較好。故一般采用平切刀分切基材時,常取刀 片切點在輻中心稍后的位置,這樣散熱及切口 質量都較好,產生粉塵較少。
懸空切
懸空切即基材張緊在兩個距離很近 的輻筒上(也即基材是懸空的),用裝在刀柄上 的刀片切開。很明顯,滿足正常剪切的條件是咬 入角a小于或等于基材與圓刀之間的摩擦角|3, 即aW。才能正常剪切。在b 段,基材離輻筒近,剛性好,不易變形,抵抗 切刀垂直方向的分力較好,受力情況較好。一 般設計懸空切刀時,切點到左輻中心距離b小 于B,且盡量縮短b的長度。這樣切口穩(wěn)定,切 邊質量較好。
結語
圓盤切刀在剪切過程中是旋轉的,刃口是 變化的;圓盤刀散熱好、耐用、不易鈍、產生 的粉塵相對較少、切口光滑、能切厚度厚、材 質硬的基材;但缺點是不能切寬度很窄的產品、 換刀難、體積大、結構復雜、造價較高。平切 刀、懸空切刀結構簡單,造價低、換刀易、可 切寬度很窄的產品;但平切、懸空切在剪切過 程刃口是固定不變的,散熱差、易鈍、切口光 潔度較差、易產生粉塵,不適合切厚度厚、材 質硬的基材,只宜分切較薄的塑料薄膜。
在設計時,可根據客戶具體的要求而采用 相應的切刀。
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