摘要：電子氣動(dòng)控制化纖打包機(jī)模型采用氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、PLC進(jìn)行自動(dòng)化控制。該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)在實(shí)驗(yàn)室 重現(xiàn)了化纖打包機(jī)的運(yùn)作特性，能使學(xué)生對(duì)氣動(dòng)機(jī)構(gòu)有充分的了解并能滿足學(xué)生對(duì)控制程序的優(yōu)化或編程。 介紹了化纖打包機(jī)模型結(jié)構(gòu)組成，給出了打包機(jī)模型的氣動(dòng)系統(tǒng)原理圖，并提供了部分PLC控制程序范例。 關(guān)鍵詞：電子氣動(dòng)控制；化纖打包機(jī);PLC ；實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
中圖分類號(hào):TH138文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B
1引言
機(jī)電一體化技術(shù)是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的巨大推動(dòng)力。
電子一氣動(dòng)控制技術(shù)作為機(jī)電一體化技術(shù)的一個(gè)重要 組成部分,它結(jié)合了電子控制的便捷、靈活和可靠等優(yōu) 勢(shì)和氣傳動(dòng)的簡(jiǎn)單、快捷和安全等優(yōu)點(diǎn)，已成功應(yīng)用在 機(jī)械、紡織、包裝等多個(gè)領(lǐng)域。化纖打包機(jī)是一種動(dòng)作 步驟復(fù)雜的紡織纖維生產(chǎn)用機(jī)械設(shè)備，工作時(shí)要求各 個(gè)動(dòng)作之間要有嚴(yán)格的邏輯順序關(guān)系，應(yīng)用PLC控制 能簡(jiǎn)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)并提高系統(tǒng)的工作效率和可靠性。
化纖打包機(jī)模型系統(tǒng)采用了 PLC控制和氣壓傳動(dòng)驅(qū) 動(dòng)，是一種按照預(yù)設(shè)程序完成化纖打包從推棉壓棉到 抓包移包整個(gè)化纖包裝工藝過(guò)程的機(jī)電一體化實(shí)驗(yàn)教 學(xué)裝置。
2化纖打包機(jī)模型系統(tǒng)組成和工作原理
化纖打包機(jī)模型系統(tǒng)由鋁合金型材搭架,選用德 國(guó)FEST0氣動(dòng)元件組合成打包機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu),依據(jù)化纖 打包機(jī)的工作過(guò)程,化纖打包機(jī)模型分為推棉機(jī)構(gòu)、預(yù) 壓機(jī)構(gòu)、主壓機(jī)構(gòu)、提箱機(jī)構(gòu)、抓包移包機(jī)構(gòu)、以及轉(zhuǎn)箱 機(jī)構(gòu)等執(zhí)行機(jī)構(gòu)。這些執(zhí)行機(jī)構(gòu)分別固定在基架的適 當(dāng)位置上，圖1所示為化纖打包機(jī)模型示意圖。
將損失降到最小。
參考文獻(xiàn)：
[1 ]成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M ].北京:化工工業(yè)出版社,1994.
文章編號(hào)：10004858 (2011) 03-0103-03
1.推棉機(jī)構(gòu)2.預(yù)壓機(jī)構(gòu)3.主壓機(jī)構(gòu)4.提箱機(jī)構(gòu) 5.抓包移包機(jī)構(gòu)6.轉(zhuǎn)箱機(jī)構(gòu)7.基架 圖1化纖打包機(jī)模型示意圖
化纖打包機(jī)模型各執(zhí)行機(jī)構(gòu)均采用氣動(dòng)方式驅(qū) 動(dòng)。其中，推棉、預(yù)壓、主壓為直線運(yùn)動(dòng)，故選用標(biāo)準(zhǔn)氣 缸即可達(dá)到動(dòng)作效果;提箱機(jī)構(gòu)采用雙活塞氣缸,可以 保證提箱運(yùn)動(dòng)平穩(wěn),棉箱不傾斜；轉(zhuǎn)箱機(jī)構(gòu)是將棉箱在
預(yù)壓和主壓兩個(gè)工位間進(jìn)行180°交換，選用結(jié)構(gòu)緊 湊、適用于工件翻轉(zhuǎn)作業(yè)的葉片式擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行驅(qū) 動(dòng);抓包移包機(jī)構(gòu)要完成將捆扎好的化纖棉包從主壓 工位取下再轉(zhuǎn)送到指定位置（如，傳輸帶或運(yùn)輸小 車(chē)），要求棉包位置移動(dòng)準(zhǔn)確、機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)占用空間小, 故選用氣動(dòng)抓手與齒輪齒條擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)器、無(wú)桿氣缸配 合完成動(dòng)作:齒輪齒條擺動(dòng)馬達(dá)終點(diǎn)位置可調(diào)，且具有 緩沖作用;無(wú)桿氣缸沒(méi)有剛性活塞桿,利用活塞實(shí)現(xiàn)往 復(fù)運(yùn)動(dòng)，可節(jié)省安裝空間。此外,在氣缸的兩側(cè)進(jìn)出氣 口處，分別裝有單向節(jié)流閥，調(diào)節(jié)節(jié)流閥的開(kāi)度可以起 到控制氣缸運(yùn)動(dòng)速度作用，保證氣缸能穩(wěn)定工作。
化纖打包機(jī)模型的氣動(dòng)原理如圖2所示，氣動(dòng)系 統(tǒng)由氣源、氣動(dòng)三聯(lián)件、氣動(dòng)系統(tǒng)控制閥（兩位五通電 磁閥，1.1 ~8. 1)、各執(zhí)行氣缸或氣動(dòng)抓手（1. 0-8.0) 等組成。整個(gè)氣動(dòng)系統(tǒng)主要完成推棉、預(yù)壓、主壓、提 箱、抓包移包以及轉(zhuǎn)箱等化纖打包的關(guān)鍵動(dòng)作。由于 各機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行都有定位要求，因此在執(zhí)行氣缸或 機(jī)構(gòu)適當(dāng)位置上安裝接近式位置傳感器（1. 2-8.2, 1.3-8.3)。直線運(yùn)動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)氣缸和無(wú)桿氣缸的氣缸 活塞裝有永久磁環(huán)，接近傳感器可以直接安裝到氣缸 體上，位置在氣缸上機(jī)械可調(diào)，并可被鎖定在需要的位 置，氣缸運(yùn)動(dòng)時(shí)一旦活塞前進(jìn)或返回到該位置，開(kāi)關(guān)信 號(hào)狀態(tài)就發(fā)生變化。擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)器帶有的限位裝置，依 照角度標(biāo)尺將其固定,再將接近傳感器設(shè)置在基架的 對(duì)應(yīng)位置，可以對(duì)其的轉(zhuǎn)動(dòng)角度進(jìn)行控制。
位置傳感器的信號(hào)反饋到PLC輸入端,PLC控制 程序?qū)υ摲答佇盘?hào)進(jìn)行處理,判斷氣缸活塞的運(yùn)動(dòng)是 否到位,然后發(fā)出控制信號(hào)給電磁換向閥來(lái)控制氣缸 的運(yùn)動(dòng)和停止，實(shí)現(xiàn)化纖打包機(jī)模型工作的需要。 表1所列為化纖打包機(jī)模型執(zhí)行機(jī)構(gòu)使用的氣缸和對(duì) 應(yīng)的傳感器、電磁閥。
表1化纖打包機(jī)模型執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)的氣缸、傳感器和電磁閥
執(zhí)行機(jī)構(gòu) 氣缸類型 作用 傳感器 電磁閥
推棉機(jī)構(gòu) 標(biāo)準(zhǔn)氣 缸1.0 推棉 進(jìn)給限位傳感器1.2 回程限位傳感器1.3 兩位五通單作 用電磁閥1.1
預(yù)壓機(jī)構(gòu) 標(biāo)準(zhǔn)氣 缸2.0 預(yù)壓 進(jìn)給限位傳感器2.2 回程限位傳感器2.3 兩位五通單作 用電磁閥2.1
主壓機(jī)構(gòu) 標(biāo)準(zhǔn)氣 缸3.0 主壓 進(jìn)給限位傳感器3.2 回程限位傳感器3.3 兩位五通單作 用電磁閥3.1
提箱機(jī)構(gòu) 雙活塞 氣缸4.0 提箱 進(jìn)給限位傳感器4.2 回程限位傳感器4.3 兩位五通單作 用電磁閥4.1
轉(zhuǎn)箱機(jī)構(gòu) 葉片式擺 動(dòng)馬達(dá)5.0 轉(zhuǎn)箱 初始限位傳感器5.2 180。限位傳感器5.3 兩位五通雙作 用電磁閥5.1
無(wú)桿氣 缸6.0 移包 進(jìn)給限位傳感器6.2 回程限位傳感器6.3 兩位五通單作 用電磁閥6.1
抓包移包 機(jī)構(gòu) 齒輪齒條 式擺動(dòng)馬 達(dá)7.0 轉(zhuǎn)包 初始限位傳感器7.2 90。限位傳感器7.3 兩位五通單作 用電磁閥7.1
氣動(dòng)抓 手8.0 抓包 夾緊限位傳感器8.2 復(fù)位限位傳感器8.3 兩位五通單作 用電磁閥8.1
