电池外包装设备送料控制系统设计.pdf

宁波大学工学院副教授.主要研究方向为制造系统/自动控制/计算机应用.发表论文&#余篇0李国富等电池外包装设备送料控制系统设计新设备电池外包装设备送料控制系设计摘要!设计了一种结构简单的低成本电池外包装设备送料控制系统.以解决送料过程的运动节拍和误推问题3试验结果验证了所设计电路的有效性3关键词!电池4包装4送料4控制系统中图分类号!56$2,文献标识码!78工作过程与问题电池外包装设备送料机构如图)所示3每两节电池由封套机构在外面套上一塑料薄膜.然后推杆将电池推至停放在受料位置的输送带的一个格子内.推送过程中.格子底边与电池底面在同一平面上.接着推杆后退至原来位置3输送带上以一定的间距均匀地排列着许多格子.推送过程输送带不运动.推杆退出格子后.输送带由控制电机驱动向前运动一个格子间距的距离.使下一格子停在受料位置.准备开始下一工作循环4前面输送带上已套上塑料薄膜的电池逐格进入烘箱.塑料薄膜受热收缩.将电池两节一组固定在塑料薄膜套内3图)送料机构工作简图不难看出.对送料机构的控制需要解决"个问题!一是正常工作时.需要控制推杆运动和输送带运转的节拍!当电池完全被推杆推至输送带格子内.且在推杆离开格子后.输送带才能开始运动.否则推杆和输送带就会产生干涉3同样.只有在输送带停止运动后.推杆才能将电池往输送带的格子内推.否则也会造成送料机构故障3只要两者动作的节拍不协调.送料系统就不能完成预先设计的功能3二是在刚开机时.格子与电池可能不在同一平面.如图)中虚线所示的非正常受料位置.这样电池将无法推入输送带上的格子内.造成系统故障.所以.当格子停在非正常受料位置时.要求开机后控制系统能自动地将输送带上的格子恢复至正常受料位置39控制系统设计如图)所示.在推杆的后端两侧安装一对由发光二极管和光敏三极管组成的光电检测元件).当推杆没有动作时.发光二极管发出的光线被推杆挡住.不能到达对面的光敏三极管4在推杆推送电池至输送带的工作过程中.发光二极管和光敏三极管之间的阻挡消失.发光二极管发出的光被光敏三极管接收3另外.在输送带两侧安装有光电检测元件".当电池与输送带格子在同一平面时.光电检测元件"中发光二极管发出的光被挡住.不能到达与之对应的光敏三极管4当输送带格子在其他位置时.发光二极管和光敏三极管之间没有阻挡.光电检测元件"中发光二极管发出的光被对应的光敏三极管接收3控制系统如图"所示3图中.光电检测元件)中光敏三极管:端的输出与光电检测元件"中光敏三极管；端的输出经过逻辑<与=后.输出至>端.且与上升沿触发的?触发器的时钟相连接3是?触发器的输出端.端的输出与；端输出的反相信号逻辑<或=后输出到A端3A端输出的信号反应了送料机构的工作状态!当推杆处于工作状态且没有离开输送带或输送带1(#)1轻工机械BCCD年第E期万方数据李国富等电池外包装设备送料控制系统设计新设备!新材料!新方法的格子刚刚运动到与推杆所推的电池同一平面时"#端输出低电平$当推杆将电池推入输送带的格子后离开输送带或输送带的格子与推杆所推的电池不在同一平面时"#端输出高电平$#端高电平时"步进电机驱动输送带运动$#端低电平时"输送带停止运动%为了减少运动过程中的冲击"在#端是高电平时"步进电机将转动若干步"其工作频率由&&&脉冲信号发生电路控制%图送料控制系统电原理图(控制系统分析正常工作开始时")触发器清零"推杆在原位"挡在光电检测元件*中发光二极管和光敏三极管之间"+为高电平$此时输送带格子停在正常工作待料位置"挡在光电检测元件中发光二极管和光敏三极管之间",为高电平"-为低电平%这样".信号为高电平")触发器保持原状态"/为低电平0若/原状态不是低电平"则输送带自动向前运动至下一格子后)触发器输出为低电平1"由于-是低电平"所以#为低电平"2输出的信号被屏蔽"步进电机处于停转状态%随后"推杆将电池推向输送带格子"推杆离开原位置"光电检测元件*中发光二极管和光敏三极管之间的阻挡消失"+为低电平$,仍为高电平".由高电平变为低电平")触发器保持原态"/3-3#34均为低电平")触发器的)端为高电平"步进电机保持停转状态%待推杆将电池推入输送带格子退回原位时"推杆重新挡在光电检测元件*中发光二极管和光敏三极管之间"+由低电平变为高电平",仍为高电平")触发器的)端为高电平".由低电平变为高电平")触发器触发翻转"/变为高电平"#为高电平"与门56开通"2点的脉冲序列通过56至步进电机环形分配器"经功率放大后驱动步进电机转动$步进电机带动输送带及带上的格子运动"光电检测元件中发光二极管和光敏三极管之间的阻挡消失",变为低电平"+仍为高电平".由高电平变为低电平")触发器保持原状态"-3#34为高电平"步进电机继续带动输送带运动%当输送带的下一格子到达正常受料位置"挡在光电检测元件中发光二极管和光敏三极管之间时",由低电平变为高电平"-变为低电平"+仍为高电平".由低电平变为高电平")触发器触发翻转"由于此时)触发器的)端为低电平"所以/变为低电平"#为低电平"2点输出的信号被屏蔽"步进电机处于停转状态%控制系统进入下一推料3推杆回退3输送带运动的工作循环%整个工作循环中274点的波形如图8所示%图8正常工作时各测试点的波形在刚开机时"输送带格子可能与推杆将要推送过来的电池不在同一水平线上"即不在正常受料位置"光电检测元件中发光二极管和光敏三极管之间没有阻挡",3.为低电平"-为高电平"无论)触发器输出什么"#都是高电平"与门56开通"2点的脉冲序列通过56至步进电机环形分配器"经功率放大后驱动步进电机转动"步进电机带动输送带及带上的格子运动%当格子第一次到达正常受料位置3挡在光电检测元件中发光二极管和光敏三极管之间时",变为高电平"-为低电平"#的输出与/点相同"由于推杆仍在原位"挡在光电检测元件*中发光二极管和光敏三极管之间"+为高电平".由低电平变为高电平")触发器触发翻转%!9:*!；<=>?ABCD?EFGHI><AJEF万方数据李国富等电池外包装设备送料控制系统设计新设备!新材料!新方法图"开机时输送带格子停在非正常工作位置各测试点波形若#触发器原来输出至$端为高电平%则触发后%$变为低电平%&为低电平%输出的信号被屏蔽%步进电机停转%输送带格子停在正常受料位置(若#触发器原来输出至$端为低电平%则触发后%步进电机继续转动%直至输送带上的下一格子挡在光电检测元件)中发光二极管和光敏三极管之间%使#触发器再次触发翻转%关闭与门*"%使输送带格子停在正常受料位置+然后就可以进入正常的工作循环+在这一工作过程中%,-点的波形如图"所示+.结束语送料控制系统是电池外部塑料薄膜包装机构的重要组成部分%文中所设计的电路具有简单/可靠/低成本的特点%除了正常工作时的推料/推杆回退/送料/输送带工位自动停等功能外%还具有在开机时%输送带上装料格子停在非正常工作位置的自动校正功能%解决了送料机构正常工作时推杆运动和输送带运转的节拍控制问题%以及因输送带受料位置不正确产生的误推故障+试验结果验证了所设计电路的各种效用+参考文献0123方锋%张继红4开环数控系统控制精度分析1534包装工程%)66)%7890):；)"41)3吴吉平%胡京明4状态监测故障诊断与包装机械设计技术改进!螺钉孔后平面刮刀的设计图2螺钉孔后平面加工刀具图在机械加工中%许多零件上的螺钉孔后平面需要刮平+为此需要增加2道工序+现经我们在实践中多次摸索%利用普通钻床反正转的原理改革成功专门加工螺钉孔后平面的刀具如图2所示+刀具的刀头在刀体上可以自由转动+当反转时刀头合在刀体内%使刀杆可以通过孔中%当正转时%刀具自动展开%便可加工后平面+该刀具制作/使用方便%不需要反复装卸和紧固刀头%寿命长%效率高%精度高+切削速度可选用"#26,)6w$wfd(走刀量%可手动进给(切削深度j以刮平为准+7沈宏谋9!&62!轻工机械()年第*期万方数据电池外包装设备送料控制系统设计作者：李国富，胡赞士作者单位：宁波大学工学院,浙江,宁波,315211刊名：轻工机械英文刊名：LIGHTINDUSTRYMACHINERY年，卷(期)：2004(3)被引用次数：1次参考文献(3条)1.冯绍娟步进电机驱动器的设计与实现期刊论文-机械制造与自动化2001(05)2.吴吉平；胡京明状态监测故障诊断与包装机械设计期刊论文-中国包装工业2002(05)3.方锋；张继红开环数控系统控制精度分析期刊论文-包装工程2002(05)引证文献(1条)1.王文堂.刘存祥.刘杰.梁广华生产过程中钢排钉自动成排技术的研究期刊论文-轻工机械