瓷砖自动包装码垛生产线控制系统设计

摘要

我国建陶产业在上世纪末得到迅猛发展，生产技术不断的革新，现已成为世界最大的建筑陶瓷生产基地，但在瓷砖包装和码垛工序中大部分仍然沿用传统的手工方式，劳动强度大、效率低，对于瓷砖细微破损无法实现在线检测。因此，迫切需要研制一种自动包装和码垛设备来代替手工作业。
　　 本文以瓷砖包装工艺为研究对象，设计研发了一种集自动上砖、检测、裹包、捆扎和自动码垛等功能于一体的自动化包装系统。系统进行包装时，上砖模块将瓷砖按每包数量进行分离，经对中装置对齐后传送至检测环节进行图像采集，将获取到的信息通过PIC总线传送到PC，对瓷砖细微破损情况进行检测。在裹包环节放置包角和纸箱折叠，由捆扎模块对纸箱进行打带，完成包装任务。通过一个能沿水平和竖直两个自由度夹爪机构实现瓷砖码垛。控制系统采用模块化设计的理念，模块间能够实现相互通讯。裹包和码垛部分运用伺服控制技术，来实现高精度定位与控制。
　　 该生产线系统具备全自动包装和码垛功能，可以实时显示运行状态、信息统计、实时工艺调整等人机交互功能。对系统进行包装实验和故障率检测实验，实验数据表明:生产速度为10包/分钟;故障率小于2％;打带位置偏差小于5mm。系统运行稳定，适用于多种抛光砖、抛釉砖和仿古砖的包装。能够满足瓷砖大批量生产的要求，降低了劳动强度、提高生了产效率和自动化水平。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题研究的背景和意义

1．1．1 课题来源

1．1．2 课题研究的背景和意义

1．2 国内外在该方向的研究现状及分析

1．2．1 国内瓷砖包装机械的发展概况

1．2．2 国外瓷砖包装机械的发展概况

1．3 主要研究内容

第2章 包装系统设计要求和控制流程

2．1 包装码垛工艺和系统设计要求

2．1．1 包装码垛的工艺

2．1．2 包装线设计要求

2．2 自动包装码垛动作流程

2．2．1 上砖模块

2．2．2 裹包模块

2．2．3 捆扎模块

2．2．4 码垛模块

2．3 本章小结

第3章 生产线控制系统设计

3．1 控制系统的硬件设计

3．1．1 PLC选型

3．1．2 传感器选型

3．1．3 触摸屏选型

3．1．4 系统硬件设计

3．2 在线检测系统设计

3．2．1 图象的边缘检测

3．2．2 长度检测

3．2．3 边直度检测

3．3 控制系统软件设计

3．3．1 PLC程序设计

3．3．2 检测系统上位机软件设计

3．3．3 人机界面程序设计

3．4 本章小结

第4章 包装线系统实验分析

4．1 裹包捆扎实验及分析

4．2 在线破损检测实验及分析

4．3 连续性包装实验及分析

4．4 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间所发表的学术论文

致谢