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實現(xiàn)單垛銅板配重自動化是設(shè)計銅板自動包裝生產(chǎn)線的首要環(huán)節(jié)。目前,銅板的單垛配重均由人工完成，由于銅板重量大，工作現(xiàn)場環(huán)境差,工人勞動強度大，生產(chǎn)效率很低。并且陰極銅板自動包裝生產(chǎn)線的首個工位就是單垛銅板配重，為了實現(xiàn)真正意義上的陰極銅板自動包裝生產(chǎn)線,很多廠家都希望實現(xiàn)單垛銅板自動配重，然而由于電解工藝的影響，單片陰極銅板的重量誤差較大，不可能通過確定的片數(shù)保證單垛銅板重量滿足包裝要求,這使得銅板自動配重一直未能實現(xiàn)。

目前,國內(nèi)大多數(shù)銅板生產(chǎn)企業(yè)仍采用對每垛銅板單獨先進行計量,然后將每片銅板進行分選、疊加的作業(yè)方式。其生產(chǎn)效率低下、作業(yè)人數(shù)多、勞動強度大、自動化程度低,同時不能實現(xiàn)單垛銅板自動配重的包裝生產(chǎn)線只能是一條半自動生產(chǎn)線。本文利用增加一片或減少一片銅板的配重原理，采用PLC控制銅板自動包裝生產(chǎn)線配重執(zhí)行機構(gòu),從而實現(xiàn)了單垛銅板配重自動化。

1單垛銅板的配直原理

在銅板包裝作業(yè)中,必須嚴(yán)格遵循的單垛質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為:m土a(kg),其中m為單包銅板的標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量,a為其允許的質(zhì)量偏差。增加一片或減少一片銅板的配重原理是:首先選擇接近單垛質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的片數(shù)(如n片)進行準(zhǔn)確稱量，然后根據(jù)稱重結(jié)果進行如下3種操作:質(zhì)量在m-a(kg)至m+a(kg)之間時不進行操作;質(zhì)量小于m-a(kg)時加上一片;質(zhì)量大于m+a(kg)時減去一片。對于出現(xiàn)概率較小的極端情況(如加上一片后單垛質(zhì)量仍小于m-a(kg)或減去一片后單垛質(zhì)量仍大于m+a(kg)),可實現(xiàn)連續(xù)加一或減一片的操作過程，最終保證單包質(zhì)量滿足要求。通過理論分析，只要單包銅板質(zhì)量公差帶2a(kg)大于單片銅板的重量,加一片或減一片銅板的配重原理就具有可行性。

2配重機械系統(tǒng)的設(shè)計

配重機械系統(tǒng)(見圖la)主要由帶有真空發(fā)生器的真空吸盤、水平氣缸A、垂直氣缸B和支架組成;在銅板輸送線的配重工位上放有用于稱量單垛銅板重量的電子秤，它的右側(cè)是存放銅板的存料臺。

水平氣缸A執(zhí)行左右水平運動;垂直氣缸B執(zhí)行上下垂直運動;真空發(fā)生器C控制吸盤的吸緊與張開U⑵。al、a2、bl、b2、cl、c2分別為A、B氣缸及真空發(fā)生器C的進排氣口⑶。

圖1配重機構(gòu)

3配重工作過程

由單垛銅板的配重原理可知，根據(jù)電子稱的計量結(jié)果，配重機構(gòu)要實現(xiàn)3種預(yù)定操作:增加一片，減少—片，維持不變。

當(dāng)執(zhí)行減少一片動作時，工作過程為:垂直氣缸B活塞桿下行,真空吸盤抓取單片陰極銅板，垂直氣缸將其提升，水平氣缸再將其水平向右移動,最后垂直氣缸活塞桿下行將其放置在存料臺上。當(dāng)執(zhí)行增加一片動作時,各執(zhí)行元件運動形式相同，只是順序相反。

4配重氣動控制系統(tǒng)的設(shè)計

配重系統(tǒng)氣路"5如圖lb所示，氣泵用以產(chǎn)生壓縮空氣，調(diào)壓閥可調(diào)節(jié)氣體壓力;濾清器過濾掉空氣中的雜質(zhì);油霧器產(chǎn)生油霧隨壓縮氣體進入氣缸,用來潤滑氣缸活塞的運動。電磁閥（A\B\C9和磁性開關(guān)（D1、D2、D3、D4）的電控線分別接PLC的輸出端（Y1、Y2、Y3）和輸入端（X1、X2、X3、X4）。

系統(tǒng)的工作原理如下：用PLC控制實現(xiàn)此配重系統(tǒng)動作過程，其控制執(zhí)行設(shè)備是真空吸盤。由PLC控制電磁閥（仗）的通電與斷電進而控制真空發(fā)生器C的啟動與停止從而實現(xiàn)吸盤的吸緊與張開;由PLC控制電磁閥（A，,B，）進而控制氣缸（A,B）活塞的運動，氣缸活塞運動到位狀況由裝在氣缸上的磁性開關(guān)判斷,并向PLC發(fā)出相應(yīng)的回答信號，以便PLC根據(jù)控制程序發(fā)出控制信號。