王子源 劉黎

摘要：貼標(biāo)機是當(dāng)前包裝不可或缺的重要工具之一，在當(dāng)今時代得到了廣泛的應(yīng)用，成為工業(yè)自動控制的首選產(chǎn)品。在自動貼標(biāo)機行業(yè)中面對復(fù)雜多變的控制要求和客戶緊迫的供貨周期，PLC更是體現(xiàn)出了其自身的優(yōu)勢。

關(guān)鍵詞：自動貼標(biāo)機;PLC控制系統(tǒng);設(shè)計

引言

伴隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活條件的改善，在人們的日常生活用品中各種商貨都需要標(biāo)明各自的編號條形碼以及產(chǎn)品的描述和生產(chǎn)場地和日期，這種標(biāo)簽如果都需要人為貼標(biāo)的話，人力物力和效率太低，所以就需要一種自動機械來替代人為貼標(biāo)，本設(shè)計主要研究的是平面物體的貼標(biāo)機器，不僅整體效果完善的好，最主要的是替代了人為貼標(biāo)，這極大的省下了人力和物力更極大的提高了效率。直到現(xiàn)在各個行業(yè)的自動貼標(biāo)機一般都采用PLC，這種自動貼標(biāo)機的設(shè)置參數(shù)過多，在實地測試的時候，參數(shù)設(shè)定就是一大問題，如果設(shè)定的不合理就會影響標(biāo)簽機貼標(biāo)的錯誤率和穩(wěn)定性能。

1控制要求

本控制系統(tǒng)主要由可編程控制器S7-200PLC、光電傳感器接口電路、對象傳感器、標(biāo)簽傳感器、電動機和標(biāo)簽輪組成[1]。當(dāng)要固定的物品運輸?shù)絺魉蛶蠒r，傳送帶以發(fā)動機驅(qū)動的規(guī)定速度移動，并將要固定到標(biāo)簽位置的物品發(fā)送出去。設(shè)計后的標(biāo)簽必須滿足以下功能要求：它可以可靠地粘到物體的上表面。要實現(xiàn)此功能，系統(tǒng)必須執(zhí)行以下操作：運輸和準(zhǔn)確定位標(biāo)記物品、準(zhǔn)確提供標(biāo)記材料、標(biāo)記標(biāo)簽、從標(biāo)簽帶上拆下標(biāo)簽、牢固地將標(biāo)簽貼在對象上，并在標(biāo)記后進(jìn)行準(zhǔn)備。全自動連續(xù)標(biāo)記。標(biāo)記過程中的所有操作均自動完成，無需人工干預(yù)，可由控制系統(tǒng)管理，以便完成每個操作的協(xié)調(diào)控制和連續(xù)執(zhí)行。降低設(shè)計和生產(chǎn)成本。使用傳感器、PLC控制器和熔斷器進(jìn)行裝配設(shè)計具有應(yīng)用少、匹配合理等特點，降低了整個貼標(biāo)機的設(shè)計和生產(chǎn)成本，使其更加普及。它是緊湊的機械結(jié)構(gòu)。根據(jù)PLC控制機制的特點和伺服發(fā)動機的運動，簡化便攜式貼標(biāo)機設(shè)備，合理配置不同的貼標(biāo)機機制，并且適合使用。

2硬件設(shè)計

本設(shè)計所需輸入端口為6個，輸出端口為2個，根據(jù)所需I/O接口，采用的CPU型號為CPU224AC/RLY[2]。由于PLC控制器的輸出電壓為220V，因此送標(biāo)輪和傳送帶都選定的電動機的型號為JX5622的220V交流電動機[3]。結(jié)合實際情況，在自動貼標(biāo)機的工作過程中，由于貨物批次顏色的不同。需要篩選出不符合顏色傳感器的貨物，這就需要氣動閥自動踢出。由于物體重量最高為2KG，因此氣動閥選用了MDZK-AT-Q614-16PT型氣動閥[4]。登記傳感器和零位傳感器選用的是M18激光漫反射光電開關(guān)，型號為SYM18J-D50N1，NPN三線常開，檢測距離為50cm。

3軟件設(shè)計

分配I/O端口是編寫PLC程序的第一個先決條件，也是現(xiàn)場布線和故障排除錯誤的重要基礎(chǔ)。結(jié)合智能窗簾控制系統(tǒng)的控制要求，完成I/O端口分配。I/O端口分配表，如表1所示。

4程序設(shè)計

輔助線圈M0.0的控制程序：按下啟動按鈕后，輔助線圈M0.0得電。

送標(biāo)輪電動機的控制程序：M0.0常開觸點閉合，電動機1得電動作，也可選擇手動控制。

傳送帶電動機的控制程序：當(dāng)?shù)怯泜鞲衅鳈z測到標(biāo)簽時，電動機2動作，并形成自鎖。也可選擇手動控制。

輔助線圈M0.1的控制程序：電動機2得電動作，并且零位傳感器在也得電的情況下，輔助線圈M0.1得電。

定時器的參數(shù)與控制程序：當(dāng)電動機1和電動機2同時得電動作時，定時器動作，延時2S。

氣動閥的控制程序：當(dāng)顏色傳感器檢測到不同顏色物體時，氣動閥得電動作。

計數(shù)器的參數(shù)與控制程序：當(dāng)?shù)怯泜鞲衅鳈z測到標(biāo)簽時，計數(shù)器記一次數(shù)，計數(shù)器的設(shè)定計數(shù)次數(shù)為50次。計數(shù)器未達(dá)到給定值時，循環(huán)動作。達(dá)到給定值時，貼標(biāo)結(jié)束。

5總結(jié)

本設(shè)計主要描述了標(biāo)注平面箱體的自動貼標(biāo)設(shè)備管理的系統(tǒng)，全面考慮了貼標(biāo)機方案的整體設(shè)計、自動貼標(biāo)機的硬件系統(tǒng)設(shè)計和自動貼標(biāo)機的軟件設(shè)計，優(yōu)化了自動貼標(biāo)機系統(tǒng)并在實際工作中進(jìn)行了驗證。

參考文獻(xiàn)

[1]Dae-Hyun Cho，Bharat Bhushan.Tribology International. Fric-tion and wear of various polymer pairs used for label and wiper in labeling machine[J]，2019：7（23）4-16.

[2]楊存祥，馬慶華等.基于PLC的自動貼標(biāo)機控制系統(tǒng)的研制[J].組合機床與自動化加工技術(shù)，2020（01）：30-51.

[3]遲永濱，岑明等.一種高速模內(nèi)貼標(biāo)機械手[J].機械工程，2019（07）：26 -58.

[4]黎文安.電氣設(shè)備手冊（第2版）[M].中國水利水電出版社，2016.

[5]成大先.機械設(shè)計手冊第5版（第2卷）[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2018.