摘 要：為實現(xiàn)絲襪包裝從手工方式向自動化方式轉變，設計了一套能實現(xiàn)自動折疊、絲襪傳輸、單體包裝及整體裝箱的高效高精度絲襪自動包裝機。在分析國內外絲襪自動包裝設備研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢和絲襪包裝工藝和使用要求的基礎上，提出了絲襪自動包裝工藝并給出了系統(tǒng)的總體設計方案。該絲襪包裝機采用PLC精確控制，設計了可靠的轉移傳輸機構，具有自動包裝成型功能，可實現(xiàn)絲襪的自動折疊、傳輸、包裝、裝箱功能，提高了包裝速度和質量，產品適應性強，市場前景廣闊。

關鍵詞：絲襪包裝 自動折疊 轉移傳輸機構 控制系統(tǒng)

中圖分類號：TP315 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）01（b）-0079-01

隨著生活水平的提高，人們越來越重視商品包裝的質量、品種類型，由此自動化、智能化、多功能、高效率、低成本的包裝機械受到行業(yè)的青睞。它能夠大幅度地提高生產效率；降低勞動強度，提高產品包裝質量，增強市場銷售的競爭力。本文在分析絲襪自動包裝設備包裝工藝和使用要求的基礎上，提出一種實用、簡單的控制系統(tǒng)和傳動系統(tǒng)，并對工作流程進行了分析，給出了系統(tǒng)的設計方案。

1 絲襪自動包裝設備的整體方案

1.1 包裝工藝

本項目產品“高效高精度絲襪自動包裝機”為全自動型絲襪包裝機器，產品由絲襪整理成型、單體包裝、半打包裝及整箱包裝四部分組成，產品的開發(fā)過程主要研究內容如下：（1）絲襪包裝成型機器的研究開發(fā)以及同步跟蹤技術的研究；（2）絲襪轉移傳輸結構的設計；（3）能適應多種包裝形式的包裝機械的開發(fā)。

每一個工作流程對應一臺自動化設備，各設備流程組成自動化流水線，實現(xiàn)絲襪包裝的全自動化，每條流水線節(jié)省25個勞動力，生產效率與人工包裝相比提高1倍。

1.2 絲襪自動包裝設備的控制技術

本項目主要研究是如何將絲襪包裝過程升級為全自動，從絲襪整理成型、單體包裝、半打包裝及整箱包裝全部過程實現(xiàn)機械化自動化。為了實現(xiàn)這個目標，我們主要采用了以下控制技術：

1）內置位移傳感器，采用基于PLC同步跟蹤技術

PLC是以微型計算機結構為基礎，由傳統(tǒng)的繼電器控制發(fā)展而形成的新型工業(yè)控制器。它以程序控制為主，回路調節(jié)為輔，能完成邏輯判斷、定時、計數(shù)、記憶和算術運算等功能，既能控制開關量、也能控制模擬量，控制規(guī)模從幾十點到上萬點。PLC內部輸入輸出接點是數(shù)字邏輯接點而不是實物接點，開關性能非?？煽浚?PLC能夠完成邏輯控制功能，從而避免了繁雜的外部連線。PLC技術的最大特點是采用了存儲邏輯，即控制過程以程序方式存放在存儲器里，存儲邏輯的特點是具有較大的靈活性和可擴展性。通過修改存儲器里的程序就能改變工藝的控制過程。

1.3 PLC同步跟蹤技術具體控制過程

原有絲襪包裝基本都是純手工包裝，因為個體差異、工作狀態(tài)等因素，包裝質量參差不起，其同步誤差達1 mm以上。本項目中采用數(shù)字技術作為同步跟蹤結構的核心技術，絲襪輸送鏈條采用4級交流異步電機驅動，變頻器調速；PLC與變頻器構建RS-485通訊，實時讀取變頻器當前輸出頻率（單位：0.01HZ，讀取后的數(shù)據(jù)需除以100，將單位換成HZ），經CPU數(shù)據(jù)運算，輸出相應頻率的脈沖驅動交流伺服系統(tǒng)。由于采用的是數(shù)字控制技術實現(xiàn)同步跟蹤，跟蹤部件和被跟蹤部件的驅動元件通過PLC無縫聯(lián)接，因而同步精度很高，同步誤差控制在0.1 mm以下（主要是機械零件誤差所至）。

2 絲襪自動包裝設備自動包裝成型機構的設計

本機開創(chuàng)性的研制了整機集成型，自動貼數(shù)字標簽、自動撕自貼膠保護膜并自動封口、自動包裝成型、單體包裝、半打包裝、整箱包裝等功能于一體的絲襪包裝機，減少了中間環(huán)節(jié)，實現(xiàn)了清潔生產，提高了工作效率。

包裝機作為獨立模塊式設計，可以根據(jù)客戶的需求更換各種不同的包裝機以適應多種包裝形式。此模塊的生成，極大地方便客戶根據(jù)銷售的需求自動調節(jié)生產形式，大大降低成本與消耗，設備適應性強，可以適應國內生產廠家產品種類多的需求。

3 結論

本項目設備采取模塊化設計，每一個模塊對應一臺機器設備。從完成功能角度項目總體可拆分為絲襪折疊小包裝、絲襪單體包裝、絲襪半打包裝及絲襪紙箱包裝四個模塊。四個模塊對應四臺設備分別完成襪子折疊小包裝、小包裝襪子入廣告包裝、六個廣告包裝入中包裝、72包中包裝入紙箱的功能。

絲襪包裝不同于食品等其它物品包裝，其包裝對象是軟體，同時還有水晶勾、色標、襯板等很多附屬物需要組裝，產品柔性非常大。包裝設備項目研發(fā)的技術關鍵就是用自動化設備取代25個人類完成對軟體絲襪的自動化包裝，所以項目研發(fā)的高柔性度和工序流程節(jié)拍緊湊性是技術關鍵。而且我國是加工制造大國，當下是我國產業(yè)升級的關鍵時期，如何針對我國加工制造行業(yè)實際需求，設計符合我們實際產品生產需要的自動化設備，是今后幾年、十幾年甚至幾十年自動化設備行業(yè)的一個大課題，也是發(fā)展的必然趨勢。

參考文獻

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