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许 晶
（天津现代职业技术学院,天津 300350）
摘 要：采用PLC技术的全自动载带成型机是加工电子元器件载带的一种机电化一体设备,其自动化控制智能机电技术具有稳定可靠、节能降耗、控制水平先进、结构紧凑、占地空间小、噪音低、效率高、操作简单方便、产品质量优等性能.文章提出了当今国内外包装机械的现状及发展趋势、半自动载带成型机及全自动载带成型机的特性和设计目的以及结构设计的初步探究.
关键词：PLC；全自动载带成型机；HMI；成型冲孔
中图分类号：TM383 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）25-0020-02
1. 包装机械的发展概述
1.1 包装机械的发展趋势
机械电子自动化产业的发展带动了包装机械产业的发展.包装机械技术的发展也将朝着四个方向：机械功能多元化；结构设计模块化；控制自动智能化；控制结构高精准化发展.机械结构设计的运动控制等包装技术直接关系到包装机械性能及包装产品的优劣.具备自动控制技术的包装机械系统,无论从提高产品质量和生产效率方面,还是从消除加工误差和减轻劳动强度方面,都表现出十分明显的效用.因此自动装置和系统工程方面的技术也正在进一步深化,并得到更广泛的应用.
现有中国包装机械的技术含量不高,遥控、现场监控检测、激光自动伺服、测控柔性自动补偿、数字信息应用技术等应用得不多.引进国外包装机械多,引进先进技术少,缺少有组织有意识的消化研究.中国企业研究开发论文范文只占总销售额的1%不到,无长远技术储备,自主性先进技术少.随着技术的复杂性增加,国内公司也越发注重与外单位合作进行技术研发或产品开发.
1.2 现今包装机械技术的发展趋势和前景
包装机械制造商普遍相信,工作环境将更加符合人体工程学标准,加工进步和用户的要求将会朝着改进人机之间的界面发展.厂商不仅从人体工程学方面改进机械,为了处理新型包装,还要开发新型包装设备.当前只能用经过特别改进的设备来完成新任务.制造厂正在为生产下一代机器而工作,要生产出能够为最新的容器有效地实现成型、灌装、密封、包装及贴标等功能的设备.市场对大批量生产的需求会递减,更多的是要求一条生产线能满足不同规格和不同尺寸容器的要求.
2. 载带成型机的发展概况
2.1 载带成型机的发展概述
最初,在包装领域中所应用的第一代载带成型机,结构很简单,是纯机械性的.加入可编程控制器（PLC）的控制系统,控制部分的结构也是极为简单,可以由工人直接控制机器.这种载带成型机,大多数还没有采用人-机互动技术（HMI）.改进后的第二代半自动载带成型机仍采用传动轴模式驱动,只是控制结构更为复杂化.第二代半自动载带成型机的可控制的调节性能比第一代更好,但是这样的结构特点需要付出更高的控制机器部分的组成论文范文.目前,现在正广泛应用的第三代全自动载带成型机,融合了“机械电子”的理念,采用伺服控制电机系统及简单的操作机械装置,以便于达到执行极为复杂动作组的目的.第三代全自动载带成型机的开发重点在于单箱集合控制系统的引入,控制系统集合具有逻辑性的PLC功能和I/O装置,还可以配备HMI技术、甚至是网络操作控制服务系统来解决企业间及时沟通现场问题.全自动载带成型机拥有完整的输入/输出（I/O）控制装置,与伺服控制系统共由一个处理器控制执行操作,当伺服系统就位时,就会产生相应传感动作指示,并通过总线发出信号,启动一个功能需要设定的工艺流程.
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2.2 全自动载带成型机设计目的
载带参数因需而变,原有的集成控制系统也很难满足新形势发展的包装需要.此时机电气一体化技术的加入,从实质是从系统观点出发,运用过程控制原理,将机械、电子技术与信息、检测等有关技术进行有机组合,实现整体最佳化.机电气一体化技术就是这样的一种新技术,它是在信息论、控制论和系统论的基础上建立起来的综合技术.具体地讲,它是将可编程逻辑控制器（PLC）控制理论及技术引入到载带成型机设备的设计中.它从根本意义上改变了包装机械,使其以智能机械设备的形态简化了人的控制与操作,也简化了成型机的机械结构.
全自动载带成型机设计的目的是让载带成型机的机械部分更好地与可编程逻辑控制器、传感器、动力源等进行有机的组合；让可编程逻辑控制器（PLC）更有效地控制载带在送、收料传动系统,预热、加热、成型、冲孔、切料、拉带等执行机构的部件更优化的控制.它有悖于常规的载带成型机复杂繁琐的控制,而是将机械电子、可编程逻辑控制器（PLC）、气缸、传感器等多种学科的先进技术融为一体,更使零部件数量剧减,结构大为简化,体积也随之缩小.
3. 全自动载带成型机工作原理及组成
3.1 全自动载带成型机工作原理
我们根据带子的规格调节好机器,把载带半成品放入放带部分.开动机器,带子就会按我们利用PLC编写的程序进行自动被加热、吹模定型、冲孔,根据我们所要的长度进行剪断并自动卷成成品盘的工作.
3.2 全自动载带成型机组成
全自动载带成型机是由送料部分、预热部分、局部加热部分、成型部分、冲孔部分、拉带部分、切断部分、成品卷带部分和调节部分组成.
3.2.1 送料部分.送料部分是装载载带的原料的地方（载带半成品）.这部分主要是由一个步进电机提供动力和一个光电测量元件构成一个半闭环系统.步进电机连接带盘,进行放带,当光电测量元件感应到带长不够时,就会发给步进电机信号,这时电机就会自动放电,如此以往,就会形成自动调节放带.
3.2.2 预热部分.当带子由放带部分放出后,经过导带轮,进入预热部分.这部分是由两块加热板来工作的,带子从两板间经过时就被预热了.加热板上有温度感应元件,随时监测加热板的温度,温度低了,就给加热板信号加热；温度高了,就给加热板信号停止加热,就这样来保持加热板的预热温度.
3.2.3 局部加热部分.当带子进行预热完后,就到了下一个部分——局部加热部分.这部分主要由加热模具组构成,由气缸带动模具组运动.这部分的加热方式、控温方式与预热部分一样,只不过加热板是两个加热模来进行局部加热的.
3.2.4 成型部分.成型部分是一个吹模模具组构成的.带子局部加热后,到达吹模模具组,由于带子已经被预热和局部加热过,带子局部已变软,再通过气缸的高压气,使带子局部变形与我们的模具型腔贴合,再通过高压气流冷却成型,达到我们要求的形状.
3.2.5 冲孔部分.由于生产的载带是用于自动化生产中,必有一些符合国际标准的定位孔和透气孔,因此我们设计了冲孔部分.它是由冲压模具组成的,由气缸提供动力的.带子成型后,就到冲模组工步,进行定位孔与透气孔的冲型.
3.2.6 拉带部分.拉带部分是控制载带制造的快慢的调节部分,是整个机器中带子运行的总动力源.它是由两个机械爪来交替拉带的,由滚珠丝杠来控制机械爪的位置,准确定位,才能准确控制拉带时间.
3.2.7 切断部分.切断部分是载带制造过程中控制带长的.这部分主要是由一个光电读数元件来监控载带的长度,当到达一定的长度时,将给切刀一个信号就将其自动切断.
3.2.8 成品卷带部分.成品卷带部分是载带制造的最后一道工序即成品卷带.这部分主要是由一个步进电机提供动力和一个光电测量元件构成一个半闭环系统.步进电机连接带盘,进行卷带,当成品载带按规格被剪断时,光电测量元件感应到带的信号时,就会发给步进电机信号,这时电机就会自动收带；光电测量元件感应到没有带子的信号时,就会发给步进电机信号,这时电机就会停止收带,等待收带信号.如此以往,就会形成自动调节成品
收带.
3.2.9 调节部分.调节部分是根据我们所要的带宽,进行调节机器的工作宽度.其中包括局部加热部分、成型部分、冲孔部分各模具组的型号.
实现自动控制的成型机系统能够极大地提高生产效率和产品质量,有效减轻人工的劳动强度,缩小与国外载带成型机技术的差距.包装机械厂商及供应商共同追求的目标是：机器性价比提高,机器的工作速度更快、性能更好更稳定,厂房占地面积减小.所以根据需求而不断有新的技术推出也就成为载带成型机不断发展的源源动力.
参考文献
[1] 孙智慧,高德．包装设计[M]．北京：中国轻工业出版社,2010．
[2] 张国全．包装机械设计[M]．北京：印刷工业出版社,2013．
作者简介：许晶（1978—）,女（满族）,山东日照人,天津现代职业技术学院教师,讲师,研究方向：电气技术、网络编程、数据库技术.
总结：本论文可用于加热控制论文范文参考下载，加热控制相关论文写作参考研究。
电磁加热控制器引用文献:
[1] 加热器论文范文 加热器类研究生毕业论文范文2万字
[2] 感应加热和双工学年毕业论文范文 感应加热和双工论文范本8000字
[3] 感应加热本科毕业论文范文 感应加热相关毕业论文格式模板范文2万字
