張建

摘要：提供1種自動(dòng)收卷熱熔膠粘劑的新設(shè)備，適用于所生產(chǎn)的圓條狀熱熔膠粘劑在檢測合格后，即刻收卷到特制的線盤上，多層整齊排列，在達(dá)到設(shè)定的長度后停止收卷，更換新盤。所研制的設(shè)備已經(jīng)用于實(shí)際生產(chǎn)，效果良好。

關(guān)鍵詞：熱熔膠粘劑；PLC控制；自動(dòng)排線收卷

由圖1可見，擠出機(jī)擠出的條狀熱熔膠粘劑經(jīng)冷水槽快速冷卻，再由滾筒式牽引機(jī)牽引成形，通過調(diào)節(jié)牽引速度動(dòng)態(tài)控制膠條直徑，使其保持在合格公差范圍內(nèi)，經(jīng)檢測合格后放行，由專用的收卷機(jī)收卷，達(dá)到一定長度（重量）后，停止收卷，人工剪斷膠條，完成換盤、重量校核。其中作為關(guān)鍵設(shè)備之一的產(chǎn)品盤收卷機(jī)，其性能不僅直接影響整條生產(chǎn)線的膠條收卷，而且還影響產(chǎn)品盤的收卷效果。目前國內(nèi)熱熔膠化工企業(yè)產(chǎn)品盤的收卷裝置，只是借助電工行業(yè)電線電纜生產(chǎn)的專用輔助設(shè)備即機(jī)械工業(yè)部JB1291—73單螺桿塑料擠出機(jī)的排線裝置，由于所繞制的對(duì)象不同，其機(jī)械式排線機(jī)構(gòu)間隙大，傳動(dòng)部分容易磨損，調(diào)整繁瑣，雖然排線跟蹤收線，但由于排線螺距與實(shí)際線條直徑不一致，導(dǎo)致膠條排列不緊密，從而造成膠條排線凌亂，收線效果差等缺陷暴露無遺。另外，以數(shù)控電路為控制元件的電子自動(dòng)計(jì)米排線器[1]，由于所采用的數(shù)字電路現(xiàn)已淘汰，配件很難再從市場上買到，給生產(chǎn)和維修造成困難。

1 自動(dòng)收卷?xiàng)l狀熱熔膠粘劑的新設(shè)備

1種新型熱熔膠粘劑膠條產(chǎn)品盤收卷設(shè)備結(jié)構(gòu)見圖2，它由定位機(jī)構(gòu)、檢測機(jī)構(gòu)、排線機(jī)構(gòu)、收卷機(jī)構(gòu)、控制系統(tǒng)和機(jī)架等組成。當(dāng)膠條直徑處于合格范圍時(shí)，在線檢測裝置予以放行，由1臺(tái)PLC控制器同時(shí)控制2臺(tái)步進(jìn)電機(jī)，1臺(tái)步進(jìn)電機(jī)通過精密絲桿驅(qū)動(dòng)排線機(jī)構(gòu)，另1臺(tái)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)收線機(jī)構(gòu)同步工作，以基本相同的張緊力將膠條卷繞到產(chǎn)品小盤上，得到排線整齊，長度基本一致的產(chǎn)品盤。

1.1 定位機(jī)構(gòu)、檢測機(jī)構(gòu)

通常熱熔膠粘劑膠條在收卷時(shí)，有一定幅度的彈性跳動(dòng)，用定位部件將這些動(dòng)能吸收，有利于定徑機(jī)構(gòu)更準(zhǔn)確地檢測膠條的直徑。其結(jié)構(gòu)見圖3之1。檢測機(jī)構(gòu)用于檢測膠條的外形，確保膠條的外形符合產(chǎn)品形狀公差要求。其結(jié)構(gòu)見圖3之2。當(dāng)膠條的外形有氣泡或瞬間凸出，檢測機(jī)構(gòu)及時(shí)卡住膠條，并觸動(dòng)緊急停車裝置，使排線及收卷裝置停止工作，及時(shí)報(bào)警要求人工處置。

1.2 排線機(jī)構(gòu)

在膠條收卷過程中，對(duì)應(yīng)收線速度，在收卷軸的軸向有一個(gè)排線的速度，此速度過慢，收卷的膠條就會(huì)擠壓，甚至疊加爬高，使排線不能整齊。若過快，收卷的膠條沒有貼緊挨著排線，留下的間隙被后面收卷的膠條填補(bǔ)，造成后面的一層排線高低不齊，從而造成整個(gè)產(chǎn)品盤收卷都不整齊。因此排線速度與收線速度相匹配至關(guān)重要。排線機(jī)構(gòu)見圖4。排線機(jī)構(gòu)由步進(jìn)電機(jī)1、滾珠絲桿、導(dǎo)向軸、直線軸承、安裝支架和送絲部件組成。步進(jìn)電機(jī)1的步距角是0.9°，每400個(gè)脈沖使電機(jī)旋轉(zhuǎn)1周，直接用聯(lián)軸節(jié)連接滾珠絲杠，滾珠絲杠的螺距是4 mm，則螺母移動(dòng)4毫米所需的脈沖數(shù)是：400個(gè)。排線機(jī)構(gòu)移動(dòng)4 mm需400個(gè)脈沖。這里還要解決的是膠條起始和結(jié)尾的加工工藝，就是要注意在產(chǎn)品盤中一層卷繞滿后，自行返程卷繞下一層，膠條從一層爬上第2層，不能塌陷，也不能高起，不然再后面幾層膠條的收卷就會(huì)隨之低陷或隆起，外觀不整齊。

1.3 收卷機(jī)構(gòu)

其機(jī)構(gòu)見圖5。

由PLC控制的步進(jìn)電機(jī)2（參見圖5）通過件4鏈輪將動(dòng)力傳遞給定制收卷盤1，并通過與定制盤同軸的2個(gè)光電轉(zhuǎn)換器監(jiān)測定制盤起始位置和轉(zhuǎn)過的卷數(shù)，且這2個(gè)參數(shù)在操作面板上可根據(jù)需要設(shè)置，從而保證收卷機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)與排線機(jī)構(gòu)的移動(dòng)同步對(duì)應(yīng)，也即每400個(gè)脈沖使步進(jìn)電機(jī)2的軸轉(zhuǎn)動(dòng)1周，從而帶動(dòng)收卷盤同步轉(zhuǎn)動(dòng)1周。因膠條的直徑是4 mm，因此，收卷盤每收卷1圈，排線機(jī)構(gòu)需同步等距移動(dòng)4 mm。由同1個(gè)控制器同時(shí)向步進(jìn)電機(jī)1、2的驅(qū)動(dòng)器發(fā)送脈沖，以保證這2個(gè)電機(jī)同步。另外，膠條的排線應(yīng)具有一定的張緊力，使膠條能緊挨著整齊密排。

1.4 控制系統(tǒng)

電氣控制的流程見圖6。

本系統(tǒng)采用ARM結(jié)構(gòu)嵌入式低功耗CPU為核心，主頻400 MHz嵌入式工控機(jī)，通過RS485總線連接復(fù)繞PLC（XC3）、文本顯示器（OP320A）、測徑儀等。組成一主從測控系統(tǒng)，完成收卷速度、排線速度、節(jié)距、圈數(shù)、直徑檢測、定量（或定長）停機(jī)等一系列操作。

2 結(jié)論

所研制的設(shè)備已經(jīng)用于某公司的熱熔膠粘劑生產(chǎn)中，經(jīng)連續(xù)1年多的生產(chǎn)實(shí)踐，該套設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，使用方便，效果良好。

參考文獻(xiàn)

[1]張文明.電子自動(dòng)計(jì)米排線器：中國專利，ZL88221071.8[P]，1990-08-15.

[2]成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第1卷[M].第4版.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004.

[3]成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第2卷[M].第4版.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004.