压盖机械的自动化控制系统设计

２０１０年第３期　液压与气动　５１　

基于ＰＬＣ控制的教学型旋盖气动机械手设计　

刘丽华　

Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　Ｔｅａｃｈｉｎｇ　Ｃｉｒｃｕｍｖｏｌｖｉｎｇ　Ｌｉｄ　Ｍａｎｉｐｕｌａｔｏｒ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＰＬＣ　

ＵＵ　Ｌｉ—ｈｕａ　

（广州铁路职业技术学院机电系，广东广州５１０４３０）　

摘要：该文设计了一种用ＰＬＣ控制的教学型旋盖气动机械手，能实现搬运和旋盖两种功能。文中途　

述了气动机械手的总体结构，给出了气动驱动系统设计和ＰＬＣ控制系统设计。　关键词：ＰＬＣ控制；气动传动：机械手　

中图分类号：ＴＨ１３８文献标识码：Ｂ文章编号：１０００－４８５８（２０１０）０３－００５１－０３　

１前言　气动技术是实现现代传送和控制的关键技术之　

一，随着ＰＬＣ技术、传感器技术、微电子技术和现代控　制技术的发展，用ＰＬＣ实现的气动控制使控制系统简　单明了，促使气动技术的应用领域越来越广泛。气动　机械手则是气动技术在现代工业中的典型应用，也成　

为机电一体化专业课程的经典案例。为便于机电一体　化综合教学，本文以食品、药品装配自动化生产线旋盖　工序为设计原型，开发了集搬运机械手和旋盖机械手　

为一体的气动机械手，可以实现抓取物品、旋紧瓶盖、　上下、左右移动、摆动等动作。它是一种五自由度的教　

学型气动机械手，覆盖了ＰＬＣ技术、气动技术、传感器　技术等，是机电一体化典型设备，可应用于ＰＬＣ课程、　

传感器课程、液压与气动课程的学习，也可以作为机电　

一体化综合实训。　２气动机械手总体设计和工作过程　２．１　气动机械手总体设计　本设计的机械手是一种直角坐标式机械手，其执　行装置是气缸，电气控制用ＦＸ：　－４８ＭＲ／ＭＴ系列ＰＬＣ　

控制。本设计总体布置在一个下面带滑轮的可移动台　架上，机械装置与电气控制系统分离。为便于学生训　练，台架上方有机械装置、气动电磁阀组、按钮开关、电　

气接头。支架下方放置电源、继电器、ＰＬＣ、空气压缩　机等。把ＰＬＣ的输入输出端子用电气接头引到支架　台面接线端子上，便于电气接线，学生在台面上方可完　成机械手的拆装和接线等动作，操作方便。气动机械　手机械装置如图１所示。　

毕业设计(论文)任务书(理工类)

学生姓名： 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级：B08111 学 号： 33

指导教师：伟 职 称： 副教授 完成时间： 2012.6

毕业设计(论文)题目：自动旋盖机理盖器的设计

题目来源 教师科研课 题 纵向课题（ ）

题目类型 理论研究（ ）

注：请直接在所属项目括号内打“√” 横向课题（√ ） 应用研究（ ）

教师自拟课题（ ） 应用设计（ √）

学生自拟课题（ ） 其 他（ ）

总体设计要求及技术要点：

1980年以后， 电动阀投入使用， 随着酒阀的自动化程度的提高， 整机的传动系统、液、气控制系统、送盖系统都做了改进。目前， 世界含气饮料灌装压盖设备朝“高速度、高精度， 自动化灌装” 、“由繁到简”、“高质量、保鲜灌装” 、“低噪音” 、“兼用化” 五个方面发展。

旋盖机的主要功能是将塑料旋盖，端正牢固地密封在塑料瓶口上。主要结构有传动、理盖、送盖滑道、旋盖头等几个部分。

封盖传动 由主驱动涡轮减速箱输出轴上的齿轮来驱动封盖机工作。

旋盖头 封盖机每旋转一周，各冲头在凸轮的控制下升降一个行程，由旋盖头自身的旋转将瓶盖旋紧在瓶口上使胶垫变形而达到密封。

理盖器 瓶盖料斗底部有一理盖搅拌器，传动靠一部0.25KW的电动机带动涡轮减速器实现理盖。理盖器的送盖速度应大于150个/分。

瓶盖滑道 经过理盖起的处理瓶盖通过滑道送往压盖冲头的下端，而且经过一个翻盖自动剔除装置，确保正盖连续送给。在滑道最下端有一个空气喷嘴，能够将瓶盖顺利吹入抓盖头内。

工作环境及技术条件：

在环境温度在20度的情况下，能一次将配料成分纯净水和CO2气体混合成符合人们口感要求的液体饮料，灌装于饮料瓶中并封盖.在此过程中,减少了成品被污染的机会,使产品质量大大提高.减轻工人劳动强度.

1．理盖器设计。

根据要求，确定上转盘、下转盘、出盖口的结构。重点解决正盖输出反盖挡回的问题。提供形式为图纸。

２００７３６０７采血管自动开盖机设计程建良，王保卫（广州阳普医疗用品有限公司，广东广州５１０３７０）

收稿日期：２００７—０５—１５摘要：本文论述了自动试管开盖机机械结构及控制系统的原理、结构及特点，重点介绍开盖机精确定位方法及控制方法，并给出了ＰＬＣ控制程序框图。关键词：真空采血管（以下简称试管）；开盖机；步进模块；可编程控制器中图分类号：ＴＰ２９文献标识码：Ｂ文章编号：１００９－９４９２（２００７）０７－００２６－０４１引言自动开盖机是国内医院检验科必备的一种辅助设备，自动开盖机的研发成功是现代自动化控制技术发展的结果；自从２０００年以来，国内医院进口检验仪器应用愈来愈普遍，使得国内医院采血管的用量迅速增加，但由于我国在检验仪器行业起步较晚，新产品开发能力较弱，其自动化程度相对发达国家而言是相当落后，基本上是以手工为主的开盖模式。发表此文的目的是与同行交流探讨一下自动化技术在医院检验设备领域的应用前景。２用途及性能①自动开盖机是主要应用于医院检验科、实验室，用来将试管上的胶帽取下并收集起来，它是为自动生化仪配套的一种自动化设备；②用以取代现有的手工作业，提高工作效率、降低操作人员的劳动强度和避免操作人员的可能性感染，开盖速率为２．５～３秒／管。③该机设计合理、定位准确，能同时适用于$１３ｍｍ×７５ｍｍ与$１３ｍｍ×１００ｍｍ、$１６ｍｍ×１００ｍｍ试管的自动开盖，该机适用塑料和玻璃两种材质的试管及塑料盖和橡胶盖；３开盖机的机械结构及组成自动开盖机基本结构由机架、步进模块装置、进出管架机构、试管开盖及管盖收集装置、气泵组件等五部分组成。（１）机架该机机架结构的设计思想如下。①该机的基本结构为平行式进出管架结构（参看图１），它是利用试管架作为试管装载工具，而试管架在步进模块上作间歇式的移动，每次进一个试管架（１０支试管／架或５支试管／架）进行开盖操作，每次开一支试管，每支试管开盖时间为２．５～３秒；为保证每架试管能顺利进入步进模块，另加一套推试管架装置，将试管架推入步进模块。②本机可直接使用生化仪的试管架，或本机的专用试管架，由于试管架有多种不同外形，且试管间中心距不等，所以本机设计了一种通用步进模块，以适应于各种试管架的使用，开盖后的试管不用转装直接上机，避免了人工转装时被感染的风险。③该机总体分为三个部分（参看图１），另加一个试管盖储盖斗：第一部分为试管架自动进架装置；第二部分为

压盖机原理

压盖机是一种常见的包装设备，用于将盖子（也称为瓶塞或瓶盖）压紧到容器上，通常用于食品、饮料、化妆品、制药和化工行业的包装生产线上。

压盖机的原理主要包括以下几个方面：

第一，容器进料。容器进料是整个包装生产线的第一步，通常由输送带或传送装置将容器运输到压盖机的工作区域。

第二，瓶盖供料。瓶盖供料是压盖机的一个重要步骤，通常通过供料器将瓶盖自动分配到压盖机的工作区域。供料器可以是手动的或自动的，具体取决于生产线的生产要求。

识别瓶盖。瓶盖的识别通常是通过光电开关或激光传感器等传感器来完成的。一旦系统检测到瓶盖在正确的位置上，将会启动下一步操作。

第四，压盖。通过压盖机的活塞或压盖头，将瓶盖压紧到容器上。压盖机可以采用各种不同的设计和设备，包括气缸、电机、液压系统、压盖头、旋转盘等。

第五，卸料。完成瓶盖压紧后，容器将通过输送带或其他传送装置离开压盖机，并进入到下一步操作中，例如标签贴附、封口等。

压盖机的优点如下：

1. 自动化生产，可大大提高工作效率。

2. 高精度、高效率的压盖技术，可以确保包装的密封性和质量。

3. 高度灵活性，可以适应各种不同类型和大小的容器和瓶盖。

4. 许多压盖机都具有自我监测和保护功能，可以最大限度地降低故障和停机时间，减少生产成本。

压盖机是一种重要的包装设备，可以提高生产效率，确保产品质量和减少生产成本。它具有广泛的应用范围，可以满足各种包装行业的需求。

除了以上提到的优点之外，压盖机还具有以下特点：

1. 可靠性：压盖机可靠性高，采用一流的机械和电气元件，保证了设备运行的稳定性和长期使用寿命。

2. 灵活性：压盖机可以根据不同的生产要求进行快速调整和改装，以适应不同类型和大小的容器和瓶盖，提高生产效率。 3. 可操作性：压盖机设计简单，易于操作和维护，大多数设备有自我诊断和保护系统，可以减少停机时间和故障率。