塑料瓶貼標(biāo)機(jī)的設(shè)計(jì)

IV第2章總體設(shè)計(jì)方案2.1結(jié)構(gòu)的組成及原理2.1.1結(jié)構(gòu)組成本章對(duì)瓶裝產(chǎn)品自動(dòng)貼標(biāo)機(jī)的關(guān)鍵組成部分及其工作原理進(jìn)行闡述，其中關(guān)鍵的組成部分有：1.控制系統(tǒng)：控制系統(tǒng)常用的有PLC、單片機(jī)、計(jì)算機(jī)運(yùn)動(dòng)控制卡等[15]，主要的作用是對(duì)各個(gè)電動(dòng)機(jī)、繼電器、電磁閥等部件的控制，實(shí)現(xiàn)整機(jī)機(jī)構(gòu)有序運(yùn)行。2.驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)：驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的主要組成部分為電動(dòng)機(jī)與同步帶[16]，其作用是帶動(dòng)所貼標(biāo)簽料帶以及驅(qū)動(dòng)瓶身進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，便于標(biāo)簽的粘貼。3.貼附機(jī)構(gòu)：貼附機(jī)構(gòu)的組成可由電動(dòng)機(jī)、氣缸、電磁閥等機(jī)構(gòu)組成，通過程序的控制實(shí)現(xiàn)標(biāo)簽的按壓貼附；4.頂出機(jī)構(gòu)：頂出機(jī)構(gòu)由氣缸組成，通過程序控制電磁閥使壓縮氣體流入氣缸內(nèi)推動(dòng)活塞，實(shí)現(xiàn)推動(dòng)下料的功能[17]。2.1.2工作原理瓶裝產(chǎn)品自動(dòng)貼標(biāo)機(jī)的工作原理首先通過上料將瓶身整齊排列，通過上料機(jī)構(gòu)使瓶體依次排列于貼標(biāo)位置，再通過料倉(cāng)的導(dǎo)向作用依次對(duì)標(biāo)簽進(jìn)行貼附，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可以帶動(dòng)瓶身以及標(biāo)簽料帶的移動(dòng)實(shí)現(xiàn)標(biāo)簽料帶的滾動(dòng)，當(dāng)瓶身與滾動(dòng)的料帶接觸后，料帶表面的貼紙與瓶身貼合，完成標(biāo)簽的粘貼，最后通過頂出機(jī)構(gòu)的氣缸對(duì)貼符好標(biāo)簽的瓶身進(jìn)行頂出作業(yè)，以此類推，完成瓶裝產(chǎn)品的快速貼標(biāo)。圖2.1工作原理流程圖2.2設(shè)計(jì)方案的制定本小結(jié)對(duì)瓶裝產(chǎn)品自動(dòng)貼標(biāo)機(jī)進(jìn)行總體設(shè)計(jì)方案的制定，設(shè)計(jì)方案需要結(jié)合貼附要求進(jìn)行制定，具體方案如下：（1）平移貼附方案：平移貼附方案是目前應(yīng)用最多的貼標(biāo)方案，工作原理是將物體通過傳送帶進(jìn)行平移運(yùn)輸，在用過機(jī)械臂定點(diǎn)吸取標(biāo)簽，定點(diǎn)粘貼標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)，優(yōu)勢(shì)是同時(shí)完成輸送、貼標(biāo)的工序，效率高，缺點(diǎn)為不使用于瓶類產(chǎn)品[18]。（2）滾動(dòng)貼附方案：瓶裝產(chǎn)品的貼附位置為弧度因此要求標(biāo)簽的粘貼要整齊以及緊密貼合，貼附原理是通過標(biāo)簽料帶的滾動(dòng)帶動(dòng)瓶身在料帶表面進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)標(biāo)簽貼附。（3）視覺識(shí)別貼合方案：采用先吸取標(biāo)簽再進(jìn)行貼附的方案，此方案需要配合視覺識(shí)別功能才可實(shí)現(xiàn)貼附并且要配合多個(gè)伺服電機(jī)、真空發(fā)生器等部件成本較高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜。結(jié)合上述三種方案分析對(duì)比，本設(shè)計(jì)采用滾動(dòng)式貼合方案，優(yōu)勢(shì)為成本低、效率高、技術(shù)難度相對(duì)較低，通過帶動(dòng)標(biāo)簽料帶的移動(dòng)以及瓶身的旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)貼附，可大幅度提高貼標(biāo)效率。2.3標(biāo)簽料帶的設(shè)計(jì)為實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)式的標(biāo)簽粘貼本小節(jié)對(duì)標(biāo)簽的料帶進(jìn)行方案的制定，傳統(tǒng)的料帶為由下向上依次為底膜、膠體、標(biāo)簽，膠體位于標(biāo)簽與底膜中間，需要進(jìn)行撕取才可進(jìn)行貼附，因此撕取過程會(huì)導(dǎo)致效率的降低，且此方案無(wú)法實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)式貼附，因此傳統(tǒng)的標(biāo)簽料帶無(wú)法應(yīng)用，需要針對(duì)性的設(shè)計(jì)標(biāo)簽料帶，如下圖2.2所示。圖2.2傳統(tǒng)標(biāo)簽貼紙疊層圖結(jié)合上文的分析本設(shè)計(jì)采取一種反向料帶設(shè)計(jì)方案，與傳統(tǒng)料帶的區(qū)別為本設(shè)計(jì)料帶由下向上依次為料帶、低粘度雙面膠、標(biāo)簽、高粘度雙面膠，料帶與低粘度雙面膠為一體。標(biāo)簽與雙面膠為一體，此方案可通過料帶的移動(dòng)帶動(dòng)標(biāo)簽的移動(dòng)，當(dāng)標(biāo)簽與瓶身接觸時(shí)結(jié)合瓶身的轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)式的標(biāo)簽貼附，可大幅度提高作業(yè)效率，反向料帶疊層示意如下圖2.3所示。圖2.3反向料帶疊層示意圖2.4料帶驅(qū)動(dòng)方案料帶的結(jié)構(gòu)根據(jù)上文的分析可知采用料帶、膠體、標(biāo)簽等疊層結(jié)構(gòu)，因此料帶整體的底面無(wú)膠頂面帶膠，以實(shí)現(xiàn)在料帶的旋轉(zhuǎn)過程中使帶膠面處于上方，在貼標(biāo)運(yùn)行過程中料帶為不斷移動(dòng)狀態(tài)，此時(shí)需要多個(gè)滾筒對(duì)料帶實(shí)現(xiàn)拉緊、轉(zhuǎn)彎、廢料帶的收集，因此再料帶的運(yùn)行過程中滾筒的作用是支撐料帶，由于料帶的底部無(wú)膠故滾筒的放置應(yīng)與料帶的底面接觸，當(dāng)標(biāo)簽帶膠面處于上方時(shí)與瓶身接觸后利用雙面膠的粘性即可完成貼附，如下圖2.4所示；圖2.4料帶驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)示意圖2.5滾筒裝置貼標(biāo)機(jī)滾筒是指用于將標(biāo)簽貼附到物體表面的圓筒狀零件。滾筒通常由一個(gè)中心軸和多個(gè)貼標(biāo)輥組成，其外表面涂有橡膠或聚氨酯等材料，用于保證標(biāo)簽貼附的牢故和穩(wěn)定性。貼標(biāo)機(jī)導(dǎo)軌通常采用金屬材料制造，如鋁合金、不銹鋼等。材質(zhì)需要具備足夠的剛性和耐磨性，以確保貼標(biāo)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行時(shí)不會(huì)出現(xiàn)變形和損壞。導(dǎo)軌的形狀需要與標(biāo)簽尺寸相匹配，并能夠確保標(biāo)簽在運(yùn)行過程中不會(huì)發(fā)生滑動(dòng)和脫落。常用的導(dǎo)軌形狀包括直線導(dǎo)軌、V型導(dǎo)軌等，本次設(shè)計(jì)采用直線導(dǎo)軌。圖2.5滾筒導(dǎo)軌示意圖2.6貼標(biāo)裝置貼標(biāo)機(jī)構(gòu)的功能要求是能夠在一定的時(shí)間內(nèi)連續(xù)地供送標(biāo)簽紙，其中的關(guān)鍵是將標(biāo)簽剝離標(biāo)紙裝置和撫平標(biāo)簽的裝置。大體方案如圖:圖2.6貼標(biāo)裝置機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖標(biāo)簽紙會(huì)有些硬度，保證標(biāo)簽在傳送和粘貼的過程中的整潔和光滑，并且不發(fā)生形變或著彎曲的現(xiàn)象。剝簽裝置剝離標(biāo)簽的原理如下圖所示:圖2.7剝離過程示意圖當(dāng)標(biāo)簽隨著送料機(jī)構(gòu)傳送運(yùn)動(dòng)到剝標(biāo)板的彎曲處時(shí)，標(biāo)簽開始受到底帶的作用沿著剝標(biāo)板的端曲面彎曲，當(dāng)標(biāo)簽彎曲到一定程度時(shí)，其挺度將克服底帶的粘附力而回彈，回彈后，標(biāo)簽將以牽引速度前進(jìn)，由于粘附力所作的功小于標(biāo)簽的動(dòng)能，標(biāo)簽將不再向下彎曲。

第3章整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1總體布局設(shè)計(jì)根據(jù)選定的方案進(jìn)行總體布局設(shè)計(jì)，由于貼標(biāo)機(jī)的動(dòng)力是來(lái)自驅(qū)動(dòng)電機(jī)的后備傳動(dòng)軸因此在總體布局時(shí)只對(duì)機(jī)具進(jìn)行單獨(dú)的布局，布局完成的草圖如下圖所示圖3.1貼標(biāo)機(jī)的草圖1－前標(biāo)2－托平臺(tái)3－止瓶星輪4－鏈道5－分瓶螺桿6－進(jìn)瓶星輪7－進(jìn)出瓶導(dǎo)板8－出瓶星輪9－后標(biāo)10－取標(biāo)轉(zhuǎn)鼓11－貼標(biāo)轉(zhuǎn)鼓3.2傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)3.2.1進(jìn)瓶裝置進(jìn)瓶螺旋的設(shè)計(jì)進(jìn)瓶機(jī)構(gòu)由進(jìn)瓶螺桿，停瓶星輪，側(cè)板，進(jìn)瓶星輪，中心導(dǎo)板等組成。進(jìn)瓶螺桿是由傳動(dòng)系統(tǒng)帶動(dòng)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的，可以將傳送設(shè)備送來(lái)的瓶體引入螺桿槽中，通過螺桿的推進(jìn)作用使瓶體向前運(yùn)動(dòng)，并通過螺桿槽將塑料瓶分隔一定距離，到了出口處，將瓶體傳輸至由星輪和中心導(dǎo)板構(gòu)成的傳遞機(jī)構(gòu)，從而達(dá)到按順序、按一定距離送入瓶體的效果。進(jìn)瓶螺旋桿每次旋轉(zhuǎn)一圈，從進(jìn)瓶螺桿進(jìn)口處引入一個(gè)塑料瓶，螺旋槽內(nèi)的瓶向前推進(jìn)一段距離后，螺桿出口處放出一個(gè)瓶子。通過對(duì)上述運(yùn)動(dòng)的描述，我們可以看出，進(jìn)瓶機(jī)構(gòu)中的進(jìn)瓶螺旋桿起到了最大的作用，為了實(shí)現(xiàn)定間距、定時(shí)的送料的工藝要求，該螺桿必須符合下列條件：（1）使瓶子順利進(jìn)入螺旋式凹槽；（2）瓶子在進(jìn)瓶螺旋桿上移動(dòng)時(shí)要保持平順；（3）瓶子和星輪能夠完好的接觸。在傳送瓶子運(yùn)動(dòng)中，為了減輕速度變化或者是加速度的改變帶來(lái)的運(yùn)動(dòng)變化而造成的震動(dòng)，在螺旋桿的首節(jié)應(yīng)使用恒定速度變化的螺旋，即其螺距相同。螺旋桿的最后一段是和星形撥輪相過渡的，因此螺桿的螺距應(yīng)該與星輪的節(jié)距一致。螺旋桿的中間段螺旋在與星輪接觸之前，螺距應(yīng)逐步變化，這樣中間部分就是加速段。加速段的目的是讓瓶子的速度在瓶子到達(dá)與星輪完全嚙合前加速到與星輪的線速度相同，等加速結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，是一種較好的改變螺距方法。進(jìn)瓶螺旋設(shè)計(jì)：輸入等速段：首先確定出入等速段螺距：；?！斎氲人俣温菪弁庋氐妮S向?qū)挾龋菪蹖挾龋弧斎氲人俾菪鄣慕孛鎸挾龋?~5mm?。弧獌上噜徠抗拗黝}部分的外廓間距；—瓶罐主體半徑。外螺旋線：應(yīng)其展開圖形為一條斜直線，故相應(yīng)軸長(zhǎng)度；；；（螺桿的內(nèi)直徑）。周向展開長(zhǎng)度：；(3-1)。(3-2)螺旋角：∵(3-3)∴。故螺桿的速輸入速度：(3-4)1）變加速段：此段供應(yīng)加速度由零值正弦函數(shù)變化規(guī)律增加為某一最大值：；(3-5)即相應(yīng)的供送速度軸向位移：；(3-6)；(3-7)、分別表示瓶罐移過行程和最大行程所需要時(shí)間。下面確定、、由邊界條件：；；；；；；；。并取、式中和分別表示變加速段螺旋圈數(shù)的任意值和最大值：；（?。?；則：；(3-8)外螺旋線軸向展開長(zhǎng)度的任意值和最大值：；(3-9);(3-10)2）等加速度：則相應(yīng)的供送速度及軸相位移；；(3-11)；；；；則外螺旋軸向展開長(zhǎng)度：；；3.2.2驅(qū)動(dòng)電機(jī)的選擇驅(qū)動(dòng)電機(jī)的作用的驅(qū)動(dòng)料帶繞支撐機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)標(biāo)簽的移動(dòng)，因此需要對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的功率進(jìn)行選擇，根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)參考目前普遍自動(dòng)貼標(biāo)機(jī)的實(shí)際料帶的驅(qū)動(dòng)功率為200W，結(jié)合實(shí)際滾筒損耗、轉(zhuǎn)軸損耗、料帶損耗等對(duì)實(shí)際的電動(dòng)機(jī)功率進(jìn)行選擇；式中：P:實(shí)際功率需求W；M：電動(dòng)機(jī)輸出功率W;:轉(zhuǎn)軸效率取0.95；：滾筒效率0.95；：料帶效率0.76；因此電動(dòng)的額定功率應(yīng)≥291.59W，完成電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速再對(duì)電動(dòng)機(jī)的輸入轉(zhuǎn)速進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)相關(guān)資料了解到，實(shí)際料帶的運(yùn)轉(zhuǎn)速度不得大于0.2m/s，結(jié)合滾筒的半徑，計(jì)算如下；式中：N：轉(zhuǎn)速r/s；V：速度mm/s；C：滾筒周長(zhǎng)mmr：滾筒半徑mm；根據(jù)計(jì)算結(jié)果選擇的電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為H3V24-300，參數(shù)為：額定電壓24V、功率為300W。3.3貼標(biāo)軸的設(shè)計(jì)根據(jù)上文的設(shè)計(jì)對(duì)貼標(biāo)軸的尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)，結(jié)合貼標(biāo)軸輸入功率對(duì)軸徑進(jìn)行初步的計(jì)算，完成計(jì)算后根據(jù)受力合成對(duì)貼標(biāo)軸進(jìn)行強(qiáng)度的校核，其參數(shù)為額定轉(zhuǎn)矩為6N/m，根據(jù)此參數(shù)對(duì)取標(biāo)軸進(jìn)行計(jì)算設(shè)計(jì)，計(jì)算如下；式中：C：軸的材料系數(shù)，按扭轉(zhuǎn)剛度取9.3；P：輸入功率W；N：輸入轉(zhuǎn)速r/min；：材料屈服應(yīng)力45鋼355Mpa；圖3.2貼標(biāo)軸三維圖3.4貼標(biāo)轉(zhuǎn)鼓直徑及進(jìn)出瓶星輪直徑的設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)貼標(biāo)轉(zhuǎn)鼓直徑及進(jìn)出瓶星輪直徑前要先計(jì)算出貼標(biāo)機(jī)的一些基本尺寸。為此要先假設(shè)出貼標(biāo)機(jī)的生產(chǎn)率及瓶子高度直徑等基本參數(shù)。假設(shè)：生產(chǎn)率24000瓶/小時(shí)，瓶頸D=56-76mm，瓶高H=160-290mm，瓶口直徑d=13-16mm.每年300天，每天兩班，每班8小時(shí)。由瓶的直徑，確定出托瓶板直徑d=96,其各瓶之間的距離為48mm，18個(gè)托瓶板等分圓周后其圓心角為24度，由托瓶板直徑可得到各段對(duì)應(yīng)的弦長(zhǎng)，查零件手冊(cè)知。即每?jī)蓚€(gè)托瓶板所夾的角，由瓶直徑知各段所對(duì)應(yīng)的弦長(zhǎng)；；比率：（3-12）；；（3-13）實(shí)際尺寸：；；；；（3-14）為托瓶臺(tái)的周長(zhǎng)：；(3-15)1、貼標(biāo)轉(zhuǎn)鼓直徑的確定：（六個(gè)工位）；(3-16)；圖3.3貼標(biāo)軸轉(zhuǎn)鼓1－螺釘2－推標(biāo)海綿3－支撐板4－標(biāo)夾擋塊5－取標(biāo)夾6－螺母7－螺栓8－彈簧9－擺桿10－滾子11－凸輪12－螺釘13-銅套2.進(jìn)出瓶星輪直徑的確定：(3-17)；去（十八個(gè)工位）3.5輸送裝置鏈道板的設(shè)計(jì)輸送瓶鏈道板采用1Cr18Ni9Ti制成,1Cr18Ni9Ti用于制作耐酸容器，抗磁儀表、醫(yī)療器械，具有較好耐腐蝕性。下圖為尺寸設(shè)計(jì)及孔的位置。圖3.4鏈道板3.6止瓶裝置止瓶星輪設(shè)計(jì)止瓶星輪采用含油尼龍制成。含油尼龍：這種鑄型尼龍是一種自潤(rùn)滑尼龍，是專門為制造不能潤(rùn)滑、負(fù)載高以及運(yùn)行速度低的零件而開發(fā)的，它比一般尼龍的磨擦系數(shù)低而耐磨性得到提高。止瓶星輪通過氣動(dòng)控制。其設(shè)計(jì)尺寸根據(jù)瓶型設(shè)計(jì)。第4章控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)4.1控制方案的設(shè)計(jì)自動(dòng)貼標(biāo)機(jī)的控制方案根據(jù)上文的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)控制方案進(jìn)行對(duì)比分析設(shè)計(jì)，其中自動(dòng)貼標(biāo)機(jī)的工作流程是工件從入料口進(jìn)入，經(jīng)輸送機(jī)構(gòu)帶動(dòng)瓶身旋轉(zhuǎn)，再利用旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)結(jié)合氣缸對(duì)載帶的標(biāo)簽進(jìn)行貼合，因此控制方案應(yīng)符合結(jié)構(gòu)部分的設(shè)計(jì)方向，其中需要通過自動(dòng)化控制系統(tǒng)控制的部件有氣缸、氣缸電磁閥、電磁傳感器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)，因此可通過單片機(jī)或PLC進(jìn)行控制，單片機(jī)控制方案的優(yōu)勢(shì)為體積小，可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜動(dòng)作的實(shí)現(xiàn)，而本設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)運(yùn)行復(fù)雜程度較低，因此選擇PLC作為控制系統(tǒng)，其型號(hào)根據(jù)所學(xué)知識(shí)選擇為西門子S7-200型號(hào)PLC。4.2控制系統(tǒng)組成部件控制系統(tǒng)是機(jī)械電子結(jié)合的關(guān)鍵系統(tǒng)，也是整個(gè)自動(dòng)貼標(biāo)機(jī)按預(yù)定目標(biāo)運(yùn)行的控制機(jī)構(gòu)，自動(dòng)貼標(biāo)機(jī)的組成有：（1）PLC，西門子PLC可通過梯形圖編寫程序，具有程序邏輯清晰、有利于程序的升級(jí)以及后期的更改，同時(shí)PLC可通過仿真程序?qū)ζ渚帉戇壿嫵绦虻倪M(jìn)行仿真驗(yàn)證。（2）氣缸：當(dāng)工件完成標(biāo)簽粘貼后需要通過氣缸的推動(dòng)作用完成下料（3）氣缸電磁閥：氣缸若通過PLC進(jìn)行控制需要搭配氣缸電磁閥，PLC可通過數(shù)字信號(hào)的輸出控制電磁閥的開關(guān)、換向等。（4）驅(qū)動(dòng)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的作用是驅(qū)動(dòng)標(biāo)簽料帶旋轉(zhuǎn)以及瓶體的移動(dòng)及旋轉(zhuǎn)。（5）電磁繼電器，PLC輸出的弱點(diǎn)數(shù)字信號(hào)需要結(jié)合繼電器對(duì)電動(dòng)機(jī)的啟停實(shí)現(xiàn)控制。4.3I/O接口的分析分析自動(dòng)貼標(biāo)機(jī)的功能輸入輸出進(jìn)行分配，首先應(yīng)具備基本功能運(yùn)行指示燈，即電源指示燈、運(yùn)行指示燈、停止指示燈、物料報(bào)警燈，其中電源指示燈用于顯示電源供電情況為Q0.0，運(yùn)行指示燈用于提示機(jī)構(gòu)正在運(yùn)行中Q0.1，停止指示燈用于提示機(jī)構(gòu)處于通電停止?fàn)顟B(tài)Q0.2，物料報(bào)警燈用于感應(yīng)工作位置是否有瓶子存在，若沒有亮燈報(bào)警，標(biāo)簽載帶驅(qū)動(dòng)電機(jī)Q0.3，氣缸電磁閥用于控制氣缸伸出設(shè)置為Q0.4，輸入端口的分配有啟動(dòng)、停止開關(guān)、緊急停止開關(guān)用于控制機(jī)構(gòu)的啟動(dòng)與停止以及緊急情況下的急停，I/O表如下表所示；表4.1I/O分配表輸入功能輸出功能I0.0I0.1I0.2I0.3啟動(dòng)關(guān)閉急停光電開關(guān)Q0.0Q0.1Q0.2Q0.3Q0.4Q0.5電源指示燈運(yùn)行指示燈停止指示燈電機(jī)運(yùn)行氣缸伸出電磁閥氣缸收回電磁閥4.4程序的分析程序的設(shè)計(jì)首先滿足PLC梯形圖編寫規(guī)則，否則所編寫的程序無(wú)法運(yùn)行，首先設(shè)計(jì)啟動(dòng)程序，啟動(dòng)程序的作用是按下啟動(dòng)開關(guān)后電源指示燈亮燈且料帶電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，進(jìn)行標(biāo)簽粘貼的準(zhǔn)備工作，同時(shí)網(wǎng)絡(luò)1還應(yīng)具備急停按鈕，由于I0.0與Q0.0為自鎖控制方案，因此若實(shí)現(xiàn)急停則需將I0.2設(shè)計(jì)在Q0.0前，具體程序如下圖；圖4.1程序圖除啟動(dòng)程序外貼標(biāo)機(jī)是利用光電傳感器的感應(yīng)作用進(jìn)行識(shí)別瓶身，當(dāng)感應(yīng)瓶身計(jì)時(shí)器啟動(dòng)，此時(shí)計(jì)時(shí)器開始計(jì)時(shí)1s，1s后Q0.3啟動(dòng)，控制氣缸伸出，推動(dòng)瓶身完成下料動(dòng)作，當(dāng)完成氣缸伸出動(dòng)作后光電開關(guān)處于非觸發(fā)狀態(tài)，因此通過光電傳感器可以控制氣缸收回，具體程序如下；圖4.2程序圖圖4.3程序圖4.5程序的仿真根據(jù)所編寫的程序還需進(jìn)行程序的仿真運(yùn)行，程序的運(yùn)行可將程序?qū)隤LC實(shí)物中，通過對(duì)應(yīng)接線聯(lián)通可實(shí)現(xiàn)程序的仿真運(yùn)行，進(jìn)一步驗(yàn)證程序的準(zhǔn)確性，而本設(shè)計(jì)是通過仿真軟件進(jìn)行程序的仿真，仿真軟件的優(yōu)勢(shì)在于仿真便利性強(qiáng)，仿真效果清晰，因此將軟件導(dǎo)入仿真軟件S7-200中，進(jìn)行仿真，如下圖所示。圖4.4仿真圖啟動(dòng)PLC后手動(dòng)點(diǎn)擊I0.0啟動(dòng)程序Q0.0亮燈，由于I0.0為觸點(diǎn)開關(guān)，因此手動(dòng)點(diǎn)擊I0.0從而關(guān)閉I0.0，此時(shí)啟動(dòng)程序通過Q0.0進(jìn)行自鎖，此時(shí)Q0.0、Q0.1亮燈，表示貼標(biāo)機(jī)已經(jīng)處于運(yùn)行狀態(tài)，如下圖所示；圖4.5仿真圖完成啟動(dòng)程序的仿真運(yùn)行，確定啟動(dòng)程序的運(yùn)行邏輯準(zhǔn)確無(wú)誤后對(duì)下料程序進(jìn)行仿真，當(dāng)程序啟動(dòng)時(shí)，手動(dòng)點(diǎn)擊I0.3表示光電開關(guān)感應(yīng)到瓶身位置，此時(shí)計(jì)時(shí)器啟動(dòng)延遲1s后Q0.3亮燈，表示瓶身標(biāo)簽已粘貼完畢，氣缸推動(dòng)瓶身下料，如下圖；圖4.6仿真圖完成瓶身的下料動(dòng)作后此時(shí)光電開關(guān)恢復(fù)默認(rèn)觸發(fā)狀態(tài)，此時(shí)Q0.4亮燈，表示氣缸收回電磁閥觸發(fā)，完成單個(gè)瓶體的標(biāo)簽貼附工作，如下圖所示；圖4.7仿真圖根據(jù)上文設(shè)計(jì)的急停功能可知，程序的仿真需進(jìn)行緊急情況下的急停仿真，當(dāng)系統(tǒng)處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)點(diǎn)擊I0.2急停按鈕，此時(shí)Q0.0、Q0.1、Q0.4熄滅，程序運(yùn)行終止，如下圖所示；圖4.8仿真圖4.6線路圖的設(shè)計(jì)圖4.9接線圖

結(jié)論本文的設(shè)計(jì)內(nèi)容是對(duì)塑料瓶貼標(biāo)機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì),本文通過前期的研究明確瓶裝產(chǎn)品自動(dòng)標(biāo)簽的應(yīng)用范圍以及未來(lái)市場(chǎng)規(guī)模的大小對(duì)塑料瓶貼標(biāo)機(jī)進(jìn)行分析，主要包含國(guó)內(nèi)外發(fā)展情況及趨勢(shì)、研究?jī)r(jià)值等進(jìn)行論述，最終根據(jù)論述確定性能參數(shù)目標(biāo)。設(shè)計(jì)方案的確定通過對(duì)比分析結(jié)合自身設(shè)計(jì)思維進(jìn)行確定，對(duì)各個(gè)機(jī)構(gòu)的多種結(jié)構(gòu)形式展開優(yōu)缺點(diǎn)分析，明確最終的設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)階段利用二維設(shè)計(jì)、計(jì)算校核等方法進(jìn)行，其中包括外形尺寸、關(guān)鍵軸徑的計(jì)算、轉(zhuǎn)鼓直徑計(jì)算和星輪設(shè)計(jì)，同時(shí)對(duì)PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要利用光電開關(guān)感應(yīng)瓶身位置、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)料帶進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、實(shí)現(xiàn)下料，PLC的作用是按本文所設(shè)計(jì)的PLC程序接受光電開關(guān)信號(hào)對(duì)驅(qū)動(dòng)料帶進(jìn)進(jìn)行控制，當(dāng)完成貼標(biāo)后控制鏈道推動(dòng)瓶身實(shí)現(xiàn)下料動(dòng)作。在此過程中，本人對(duì)設(shè)計(jì)的思路和步驟有了初步的了解。以前的課程設(shè)計(jì)，僅僅是對(duì)當(dāng)時(shí)所學(xué)到的專業(yè)知識(shí)進(jìn)行的一些零散的排練，而這一次的設(shè)計(jì)是一臺(tái)完整的機(jī)器，這就要求我們要站在一個(gè)整體的角度去思考，要從全面的角度來(lái)看。要對(duì)整個(gè)機(jī)器的布局和每一個(gè)零件進(jìn)行設(shè)計(jì)。從最初的想法，到最終的計(jì)劃，再到最后的設(shè)計(jì)，最后的修改，最后的確認(rèn)，這些都是一個(gè)很復(fù)雜的過程。參考文獻(xiàn)常衛(wèi)花,樊慧貞.貼標(biāo)機(jī)多軸非線性同步控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].包裝工程,2021,(15):10-15.陳金鑫.自動(dòng)貼標(biāo)機(jī)的設(shè)計(jì)與分析[J].機(jī)械制造,2021,(05):12-14.呂償,謝遠(yuǎn)霞,代英英.紙張分頁(yè)貼標(biāo)機(jī)的設(shè)計(jì)與研究[J].包裝與食品機(jī)械,2021,(05):14-16.常衛(wèi)花,樊慧貞.貼標(biāo)機(jī)多軸非線性同步控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].包裝工程,2021,(15):7—9.伍賢洪,梁慶,周文軍.適用于智能化生產(chǎn)的實(shí)時(shí)打印貼標(biāo)機(jī)設(shè)計(jì)[J].裝備制造技術(shù),2020,(04):34-35.周晶,李俊陶,葉兆杰,等.玻璃貼標(biāo)機(jī)上下料機(jī)械手的開發(fā)[J].機(jī)械制造,2020,(03):56-57.馬博文,麥云飛.一種新型貼標(biāo)機(jī)貼標(biāo)部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J].農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程,2019,(12):59-69.鄧浩.貼標(biāo)機(jī)剝離機(jī)構(gòu)參數(shù)性能的研究[J].機(jī)械設(shè)計(jì),2019,(S1):78-80.李昭,張嬌嬌,孫建明,等.一次性采血管貼標(biāo)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].包裝與食品機(jī)械,2019,(03):81-84.胡楠,馬月輝.全自動(dòng)智能取料試管貼標(biāo)機(jī)研制[J].