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    聚丙烯打包带全自动热合机的研制

    摘要:为解决聚丙烯打包带热合机技术落后、生产效率低的状况’对打包带生产过程进行分 析,确定了全自动热合机主要执行机构的改进方案。并利用PLC可编程控制器实现了设备的 全自动控制。
     
    关键词:打包带;自动化;热合机
     
    中图分类号:TQ051.23 文献标识码:B 文章编号:1671-4962(2011)02-0036-02
    目前我国聚丙烯打包带的热合生产过程为从 挤出机生产出来的聚丙烯打包带、由人工按客户 需要量出尺寸后,再人工进行铡刀冷切,然后再由 人工进行加热板粘烫、粘压,由此完成打包带的热 合生产过程,几乎完全是作坊式的人工操作。这 样的生产过程,导致了员工劳动强度大、工作环境 恶劣(热烫的聚丙烯烟对人体产生较大危害)、生 产能力低下、产品质量没有保证,为了改变这一现 状,根据热合生产过程,研制开发了聚丙烯打包带 全自动热合机。
     
    1热合机整体设计
     
    根据该机构要实现的功能、机构的所有动作 (校直机构、传送机构、切断机构、分道机构、热合 机构、压紧机构、下料机构)和各动作的顺序,来考 虑机构的整体布局。为了使整个结构所占空间合 理、结构适当、紧凑,应尽量安排使相邻的动作机 构在一起,避免机构占用空间过大或机构过分庞 大[1]0
     
    为了使该机构的误差减到最小,在机构末端 加上传感反馈装置,以监测传送的打包带长度,使 其误差控制在规定的范围内。该反馈装置选用红 外线光传感器,其工作原理是:当传感器监测到有 带子经过时,立即将检测到的信号反馈给上料装 置,使上料装置停止上料,开始进行下一动作[2气 2热合机的机构设计 2.1校直机构
     
    打包带在经过校直机构的过程中,打包带的
    弯曲被槽轮对打包带所加的力所纠正,从而使打 包带变直。
     
    中间的槽轮被安装在可动滑块上,另外2个安 装在固定的底块上。滑块和固定的底块之间用螺 杆连接起来,螺杆绕固定的底块旋转,从而带动滑 块在槽内作直线运动,实现调节槽轮的目的。
     
    滑块在滑道中运动的时候,在固定的底块上 安装了 2块盖板。盖板把滑块限制在滑道内,使滑 块不能上下偏移。螺杆与手柄连接,通过转动手 柄来使螺杆转动。槽轮安装在芯轴上,而芯轴通 过螺纹联结分别与滑块和底块连接在一起。
     
    2.2传送机构
     
    传送机构主要是用2个摩擦轮来夹紧打包带, 在步进电机的驱动下,摩擦轮转动,带动打包带在 传送方向前进,见图1。
    图1打包带传送方向
     
    主动轮在步进电机的驱动下转动,其轴线是 不动的,转速和转的圈数都由步进电机控制,从而 控制打包带行进长度。从动轮是在主动轮的驱动 下转动,它的轴线是可变的,通过转动手柄调节从
     
    动轮轴线位置〖4]。
     
    2.3切断机构
     
    切断机构主要工作部分为切刀,切刀安装在 刀架内,由螺栓把切刀固定在了刀架内。刀架再 与气缸连杆连接,由气缸推动刀架运动,同时切刀 也就随着刀架的运动而作往返的直线运动,在切 刀前进的时候把打包带切断,之后又在气缸的作
    用下返回到初始位置。
     
    2.4分道机构
     
    当打包带已经传送到规定长度后,切断机构 切断打包带,被切断的打包带进入热合操作。而 这时分道机构的气缸开始动作,推动气缸连杆前 进。固定套与同侧板焊接在一起,转轴插在其中, 绕其轴线自由的转动,见图2。
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    图2分道机构的结构
    前气缸连杆前进时推动摆动板转动,摆动板 与转轴焊接在一起,从而使转轴绕其轴线发生转 动。与转轴的上边相连的部分就是分道板,分道 板与转轴固定在一起,当转轴转动时,分道板也就 发生转动,从而使打包带的传送方向发生改变,从 一个方向转到另一个方向
     
    分道机构各个具有时序性的动作由PLC控制 器控制气缸的动作来实现的。该机构的气缸由于 受力并不大,只是要求反应快,并有一定的行程要 求,因此选用了型号为10Y-ISD 20N40-Y的气缸。 2.5下料机构
     
    打包带完成热合后,下料机构的气缸开始动 作,气缸回缩时滑道的盖板翻开,打包带就露了出 来。这时传送机构开始运动,而后边的传送机构 为反转,致使打包带在两边传送机构的作用下向 中间集中,最后由中间掉落。打包带落下后,下料 机构的气缸再次动作,气缸连杆前进,使滑道盖板 再次盖好。该机构的气缸型号为10H-ISD20NX 50Y。
     
    2.6插门机构
     
    插门机构通过气缸的前进或后退运动带动与 后弯曲弯板相连的插门条做前进或后退运动。
     
    插门机构的气缸动作由PLC控制器控制,动 作具有时序性,并由整个机构运动的顺序决定 的。当气缸回退时,插条正好把热合区的入口挡
    住,即为插条机构在打包带传送时的工作状态;当 气缸前进并静止时,插条把热合区的人口打开,即 为插门机构在打包带热合时的工作状态,插门机 构见图3。
    3热合机构的驱动系统
     
    该机构电机必须起到传动和计数的作用。所 以在选择步进电机的时候首先考虑的是它的精确 的计数功能,即不允许有丢步的现象发生,要精确 的按照给定的脉冲指令运行,同时可以传送打包 带。因此选择五相混合式步进电动机110BYG5型 和五相混合式步进电动机驱动器SH-50806型。
     
     

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