摘要：電子氣動控制化纖打包機模型采用氣動執(zhí)行機構(gòu)、PLC進行自動化控制。該實驗系統(tǒng)在實驗室 重現(xiàn)了化纖打包機的運作特性，能使學生對氣動機構(gòu)有充分的了解并能滿足學生對控制程序的優(yōu)化或編程。 介紹了化纖打包機模型結(jié)構(gòu)組成，給出了打包機模型的氣動系統(tǒng)原理圖，并提供了部分PLC控制程序范例。 關鍵詞：電子氣動控制；化纖打包機;PLC ；實驗系統(tǒng)
中圖分類號:TH138文獻標識碼：B
1引言
機電一體化技術(shù)是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的巨大推動力。
電子一氣動控制技術(shù)作為機電一體化技術(shù)的一個重要 組成部分,它結(jié)合了電子控制的便捷、靈活和可靠等優(yōu) 勢和氣傳動的簡單、快捷和安全等優(yōu)點，已成功應用在 機械、紡織、包裝等多個領域。化纖打包機是一種動作 步驟復雜的紡織纖維生產(chǎn)用機械設備，工作時要求各 個動作之間要有嚴格的邏輯順序關系，應用PLC控制 能簡化系統(tǒng)的設計并提高系統(tǒng)的工作效率和可靠性。
化纖打包機模型系統(tǒng)采用了 PLC控制和氣壓傳動驅(qū) 動，是一種按照預設程序完成化纖打包從推棉壓棉到 抓包移包整個化纖包裝工藝過程的機電一體化實驗教 學裝置。
2化纖打包機模型系統(tǒng)組成和工作原理
化纖打包機模型系統(tǒng)由鋁合金型材搭架,選用德 國FEST0氣動元件組合成打包機執(zhí)行機構(gòu),依據(jù)化纖 打包機的工作過程,化纖打包機模型分為推棉機構(gòu)、預 壓機構(gòu)、主壓機構(gòu)、提箱機構(gòu)、抓包移包機構(gòu)、以及轉(zhuǎn)箱 機構(gòu)等執(zhí)行機構(gòu)。這些執(zhí)行機構(gòu)分別固定在基架的適 當位置上，圖1所示為化纖打包機模型示意圖。
將損失降到最小。
參考文獻：
[1 ]成大先.機械設計手冊[M ].北京:化工工業(yè)出版社,1994.
文章編號：10004858 (2011) 03-0103-03
1.推棉機構(gòu)2.預壓機構(gòu)3.主壓機構(gòu)4.提箱機構(gòu) 5.抓包移包機構(gòu)6.轉(zhuǎn)箱機構(gòu)7.基架 圖1化纖打包機模型示意圖
化纖打包機模型各執(zhí)行機構(gòu)均采用氣動方式驅(qū) 動。其中，推棉、預壓、主壓為直線運動，故選用標準氣 缸即可達到動作效果;提箱機構(gòu)采用雙活塞氣缸,可以 保證提箱運動平穩(wěn),棉箱不傾斜；轉(zhuǎn)箱機構(gòu)是將棉箱在
預壓和主壓兩個工位間進行180°交換，選用結(jié)構(gòu)緊 湊、適用于工件翻轉(zhuǎn)作業(yè)的葉片式擺動驅(qū)動器進行驅(qū) 動;抓包移包機構(gòu)要完成將捆扎好的化纖棉包從主壓 工位取下再轉(zhuǎn)送到指定位置（如，傳輸帶或運輸小 車），要求棉包位置移動準確、機構(gòu)結(jié)構(gòu)占用空間小, 故選用氣動抓手與齒輪齒條擺動驅(qū)動器、無桿氣缸配 合完成動作:齒輪齒條擺動馬達終點位置可調(diào)，且具有 緩沖作用;無桿氣缸沒有剛性活塞桿,利用活塞實現(xiàn)往 復運動，可節(jié)省安裝空間。此外,在氣缸的兩側(cè)進出氣 口處，分別裝有單向節(jié)流閥，調(diào)節(jié)節(jié)流閥的開度可以起 到控制氣缸運動速度作用，保證氣缸能穩(wěn)定工作。
化纖打包機模型的氣動原理如圖2所示，氣動系 統(tǒng)由氣源、氣動三聯(lián)件、氣動系統(tǒng)控制閥（兩位五通電 磁閥，1.1 ~8. 1)、各執(zhí)行氣缸或氣動抓手（1. 0-8.0) 等組成。整個氣動系統(tǒng)主要完成推棉、預壓、主壓、提 箱、抓包移包以及轉(zhuǎn)箱等化纖打包的關鍵動作。由于 各機構(gòu)運動的執(zhí)行都有定位要求，因此在執(zhí)行氣缸或 機構(gòu)適當位置上安裝接近式位置傳感器（1. 2-8.2, 1.3-8.3)。直線運動的標準氣缸和無桿氣缸的氣缸 活塞裝有永久磁環(huán)，接近傳感器可以直接安裝到氣缸 體上，位置在氣缸上機械可調(diào)，并可被鎖定在需要的位 置，氣缸運動時一旦活塞前進或返回到該位置，開關信 號狀態(tài)就發(fā)生變化。擺動驅(qū)動器帶有的限位裝置，依 照角度標尺將其固定,再將接近傳感器設置在基架的 對應位置，可以對其的轉(zhuǎn)動角度進行控制。
位置傳感器的信號反饋到PLC輸入端,PLC控制 程序?qū)υ摲答佇盘栠M行處理,判斷氣缸活塞的運動是 否到位,然后發(fā)出控制信號給電磁換向閥來控制氣缸 的運動和停止，實現(xiàn)化纖打包機模型工作的需要。 表1所列為化纖打包機模型執(zhí)行機構(gòu)使用的氣缸和對 應的傳感器、電磁閥。
表1化纖打包機模型執(zhí)行機構(gòu)對應的氣缸、傳感器和電磁閥
執(zhí)行機構(gòu) 氣缸類型 作用 傳感器 電磁閥
推棉機構(gòu) 標準氣 缸1.0 推棉 進給限位傳感器1.2 回程限位傳感器1.3 兩位五通單作 用電磁閥1.1
預壓機構(gòu) 標準氣 缸2.0 預壓 進給限位傳感器2.2 回程限位傳感器2.3 兩位五通單作 用電磁閥2.1
主壓機構(gòu) 標準氣 缸3.0 主壓 進給限位傳感器3.2 回程限位傳感器3.3 兩位五通單作 用電磁閥3.1
提箱機構(gòu) 雙活塞 氣缸4.0 提箱 進給限位傳感器4.2 回程限位傳感器4.3 兩位五通單作 用電磁閥4.1
轉(zhuǎn)箱機構(gòu) 葉片式擺 動馬達5.0 轉(zhuǎn)箱 初始限位傳感器5.2 180。限位傳感器5.3 兩位五通雙作 用電磁閥5.1
無桿氣 缸6.0 移包 進給限位傳感器6.2 回程限位傳感器6.3 兩位五通單作 用電磁閥6.1
抓包移包 機構(gòu) 齒輪齒條 式擺動馬 達7.0 轉(zhuǎn)包 初始限位傳感器7.2 90。限位傳感器7.3 兩位五通單作 用電磁閥7.1
氣動抓 手8.0 抓包 夾緊限位傳感器8.2 復位限位傳感器8.3 兩位五通單作 用電磁閥8.1
