液體灌裝機的主體結構及工作原理

液體灌裝機原理通常分為常壓灌裝機、真空灌裝機和壓力灌裝機，常壓下，可根據(jù)液體的自身重量實行自流式灌裝，灌裝方法,是在高于大氣壓力下進行灌裝,貯液缸內的壓力高于瓶中的壓力,啤酒液體靠壓差流入 瓶內，灌裝機其中較重要部件是PLC控制系統(tǒng)，迅捷機械的液體灌裝機采用了三菱PLC位左移指令,驅動執(zhí)行條件輸入每一次由OFF-ON變化時,執(zhí)行N2位移動,N2為移動的位數(shù)，液體灌裝機原理還是比較簡單的，經(jīng)改造后的控制系統(tǒng)大大地簡化了復雜的機械結構,經(jīng)現(xiàn)場運行情況和控制效果檢驗,系統(tǒng)的自動化程度達到了設計要求,大大減少了操作人員的勞動強度,使液體灌狀的日產(chǎn)量比過去提高30%以上,故障率大大減低.體現(xiàn)了現(xiàn)代設備的自動控制技術.是在消化,吸收當今工業(yè)控制的先進技術原理的基礎上加以創(chuàng)新,研制而成的目前內技術先進的灌裝控制系統(tǒng)。

隨著社會生產(chǎn)不斷進步和人們生活節(jié)奏不斷加快，人們對生產(chǎn)效率也不斷提出新要求。由于微電子技術和計算軟、硬件技術的迅猛發(fā)展和現(xiàn)代控制理論的不斷完善，使機械手技術快速發(fā)展，其中氣動機械手系統(tǒng)由于其介質來源簡便以及不污染環(huán)境、組件價格低廉、維修方便和系統(tǒng)安全可靠等特點，已滲透到工業(yè)域的各個部門，在工業(yè)發(fā)展中占有重要地位。本文講述的氣動機械手有氣控機械手、XY軸絲杠組、轉盤機構、
旋轉基座等機械部分組成。主要作用是完成機械部件的搬運工作，能放置在各種不同的生產(chǎn)線或物流流水線中，使零件搬運、貨物運輸更快捷
、便利。

一. 四軸聯(lián)動簡易機械手的結構及動作過程

機械手結構如下圖1所示，有氣控機械手(1)、XY軸絲杠組(2)、轉盤機構(3)、旋轉基座(4)等組成。
其運動控制方式為：(1)由伺服電機驅動可旋轉角度為360°的氣控機械手(有光電傳感器確定起始0點)；(2)由步進電機驅動絲杠組件使機械手沿X、Y軸移動(有x、y軸限位開關)；(3)可回旋360°的轉盤機構能帶動機械手及絲杠組自由旋轉(其電氣拖動部分由直流電動機、光電編碼器、接近開關等組成)；(4)旋轉基座主要支撐以上3部分；(5)氣控機械手的張合由氣壓控制(充氣時機械手抓緊，放氣時機械手松開)。其工作過程為：當貨物到達時，機械手系統(tǒng)開始動作；步進電機控制開始向下運動，同時另一路步進電機控制橫軸開始向前運動；伺服電機驅動機械手旋轉到達正好抓取貨物的方位處，然后充氣，機械手夾住貨物。步進電機驅動縱軸上升，另一個步進電機驅動橫軸開始向前走；轉盤直流電機轉動使機械手整體運動，轉到貨物接收處；步進電機再次驅動縱軸下降，到達指定位置后，氣閥放氣，機械手松開貨物；系統(tǒng)回位準備下一次動作。

二 控制器件選型

為達到精確控制的目的，根據(jù)市場情況，對各種關鍵器件選型如下：

1. 步進電機及其驅動器
機械手縱軸(Y軸)和橫軸(X軸)選用的是北京四通電機技術有限公司的42BYG250C型兩相混合式步進電機，步距角為0.9°/1.8°，電流1.5A。M1是橫軸電機，帶動機械手機構伸、縮；M2是縱軸電機，帶動機械手機構上升、下降。所選用的步進電機驅動器是SH-20403型，該驅動器采用10～40V直流供電，H橋雙極恒相電流驅動，大3A的8種輸出電流可選，大64細分的7種細分模式可選，輸入信號光電隔離，標準單脈沖接口，有脫機保持功能，半密閉式機殼可適應更惡劣的工況環(huán)境，提供節(jié)能的自動半電流方式。驅動器內部的開關電源設計，保證了驅動器可適應較寬的電壓范圍，用戶可根據(jù)各自情況在10～40VDC之間選擇。一般來說較高的額定電源電壓有利于提高電機的高速力矩，但卻會加大驅動器的損耗和溫升。本驅動器大輸出電流值為3A/相(峰值)，通過驅動器面板上六位撥碼開關的第5、6、7三位可組合出8種狀態(tài)，對應8種輸出電流，從0.9A到3A以配合不同的電機使用。本驅動器可提供整步、改善半步、4細分、8細分、16細分、32細分和64細分7種運行模式，利用驅動器面板上六位撥碼開關的第1、2、3三位可組合出不同的狀態(tài)。