發(fā)布時間：2020-08-09 15:18

【摘要】：隨著一般印刷業(yè)的不斷發(fā)展,印鈔造幣行業(yè)中的生產(chǎn)技術革新也在持續(xù)進行。印鈔生產(chǎn)相關生產(chǎn)設備完成更新?lián)Q代的同時,其準備工序也引起更多重視。印鈔白紙在印刷之前需經(jīng)過一系列準備工序,如拆封、打孔、過數(shù)等,依然沿用的全人工作業(yè)形式,改造其成為自動化流水線便可以減輕人力勞作、提高工作效率、降低失誤率等。本文基于此背景并依托西安印鈔有限公司開展了細致的需求分析,同時了解印鈔行業(yè)各個環(huán)節(jié)、性能及其特殊要求、以及印鈔行業(yè)的生產(chǎn)管理特點等,設計并且制造一條的白紙拆封自動化流水線,將原本人工完成的多個工序集成為一體交于自動化完成。本文提出改造印鈔白紙的準備工序為自動化流水作業(yè),創(chuàng)建整個聯(lián)動線的機械系統(tǒng)、采用PLC作為其控制系統(tǒng)核心設計了總電路的供電、各模塊的電氣控制方法及其輔助的伺服系統(tǒng)、氣浮系統(tǒng)。對PLC及其相應模塊在內(nèi)的所有硬件進行選型,并配置輸入/輸出點地址。同時對各模塊的功能在軟件流程上進行設計,并對于操作畫面進行完整的設計。隨后在流水線上進行了各模塊的調(diào)試工作及系統(tǒng)聯(lián)調(diào),使系統(tǒng)最終完整的實現(xiàn)其功能并且具備良好的人機交互。最后總結(jié)了模塊容易出現(xiàn)的故障并給出相應處理方法,保證系統(tǒng)的安全運行。本白紙拆封聯(lián)動線系統(tǒng)現(xiàn)已投入使用,解決了印鈔白紙在準備工序時效率低下出錯率高的問題,在實際生產(chǎn)中證明了本研究設計方案的良好,同時證明其在市場上的應用的可行性。
【學位授予單位】：長安大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TS895;TP273
【圖文】：

動過數(shù)和自動卸紙機五個模塊構(gòu)成，拆包工作臺模塊和自動過數(shù)模塊之間預留人工操作臺的空間。圖2.1 白紙拆封聯(lián)動線構(gòu)成模塊所有模塊均可單獨工作完成各自的工序。圖2.2所示為聯(lián)動拆封線按照從右到左、從前到后的順序運行示意圖。依次完成令紙的搬運、拆封；接著由人工完成水印檢查、上墊板紙和小標簽取出；最后自動完成過數(shù)、卸紙碼垛。拆封聯(lián)動線運行流程如下：①產(chǎn)品上線：去掉令紙鐵條、木板、塑料包裝等外包裝、將載有令紙的木托盤送入搬運機械手模塊內(nèi)相應位置，人工確認后放入位置符合要求后即可運行聯(lián)動線。吸盤將產(chǎn)品吸起放置在拆包臺上。氣缸帶動的位置調(diào)整機構(gòu)會將紙包移動到拆刀處，并經(jīng)拆刀劃破包裝薄膜塑料袋，由伺服電機帶動的夾爪將產(chǎn)品夾出移至等待區(qū)。②自動收集薄膜塑料：氣缸收集裝置會將拆下的薄膜塑料袋自動取出放入塑料袋收集倉中，同時，切割剩余的碎屑則被吸走。③人工取出上墊板紙和小標簽：由操作工人手動將白紙令上的墊板紙和小標簽取出，并做好記錄以便查驗。④自動過數(shù)及產(chǎn)品下線：經(jīng)過打孔后的白紙由夾爪帶動，進入過數(shù)模塊。經(jīng)兩次精準過數(shù)，確認數(shù)量無誤的白紙令被自動碼放在塑料托盤上，當白紙滿5000張?zhí)崾救斯は戮�。⑤自動收集隔板紙：搬運機械手的吸盤在搬運紙包的過程中

第二章 白紙拆封聯(lián)動線系統(tǒng)的總體設計9圖2.2 拆封聯(lián)動線的運行示意圖2.2 白紙拆封聯(lián)動線的總體方案設計拆封聯(lián)動線根據(jù)上述功能需求，分為前后兩段，如圖2.3所示。前段從右到左依次為搬運機械手模塊、自動拆包模塊、與搬運機械手模塊并列的木托盤收集模塊。后段依次為自動過數(shù)模塊、自動卸紙模塊。同時，前段和后段中間的人工操作臺上需要配置一臺自動打孔機，自動過數(shù)模塊中配置兩臺自動過數(shù)機。圖2.3 白紙拆封聯(lián)動線的平面布局示意圖2.2.1 白紙拆封聯(lián)動線的控制系統(tǒng)總體方案設計白紙拆封聯(lián)動線控制系統(tǒng)的總體方案的硬件如圖2.4所示，其系統(tǒng)主要包括白紙上線到下線的控制、人機交互、安全保護的控制，為系統(tǒng)正常運行，還需設計相應的電氣控制。系統(tǒng)整體控制采用 PLC 可編程邏輯控制。其中聯(lián)動線運行中的移載功能采用交流伺服電機驅(qū)動，并在一定范圍內(nèi)實現(xiàn)無級調(diào)速；人機交互方面采用 Proface觸摸屏作為人機操作界面，觸摸屏顯示自動流水線的運行狀態(tài)信息，并通過其設置系統(tǒng)控制參數(shù)；安全保護方面于設備和控制柜上各設斷電開關一個

圖2.2 拆封聯(lián)動線的運行示意圖2.2 白紙拆封聯(lián)動線的總體方案設計拆封聯(lián)動線根據(jù)上述功能需求，分為前后兩段，如圖2.3所示。前段從右到左依次為搬運機械手模塊、自動拆包模塊、與搬運機械手模塊并列的木托盤收集模塊。后段依次為自動過數(shù)模塊、自動卸紙模塊。同時，前段和后段中間的人工操作臺上需要配置一臺自動打孔機，自動過數(shù)模塊中配置兩臺自動過數(shù)機。圖2.3 白紙拆封聯(lián)動線的平面布局示意圖2.2.1 白紙拆封聯(lián)動線的控制系統(tǒng)總體方案設計白紙拆封聯(lián)動線控制系統(tǒng)的總體方案的硬件如圖2.4所示，其系統(tǒng)主要包括白紙上線到下線的控制、人機交互、安全保護的控制，為系統(tǒng)正常運行，還需設計相應的電氣控制。系統(tǒng)整體控制采用 PLC 可編程邏輯控制。其中聯(lián)動線運行中的移載功能采用交流伺服電機驅(qū)動，并在一定范圍內(nèi)實現(xiàn)無級調(diào)速；人機交互方面采用 Proface觸摸屏作為人機操作界面，觸摸屏顯示自動流水線的運行狀態(tài)信息，并通過其設置系統(tǒng)控制參數(shù)；安全保護方面于設備和控制柜上各設斷電開關一個，可在意外情況下對設備進行斷電停電

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 邵林;;PLC發(fā)展趨勢及展望[J];信息技術與信息化;2015年12期

2 劉嬌月;趙丹丹;王光民;;基于Modbus總線的應急電源車電控系統(tǒng)設計[J];自動化與儀器儀表;2015年06期

3 魯亞青;師占群;胡亞欣;劉芳;;基于多傳感器的偽鈔鑒別系統(tǒng)及其信號特征分析[J];河北工業(yè)大學學報;2015年02期

4 陳東青;;基于PLC與觸摸屏的碼垛工業(yè)機器人操作系統(tǒng)設計[J];包裝工程;2014年23期

5 王樹山;;PLC應用技術及應用過程中應該注意的問題[J];科技創(chuàng)新導報;2014年23期

6 吳旭東;;全自動塑封捆鈔機控制系統(tǒng)[J];輕工機械;2012年06期

7 王學良;張秋菊;;基于PLC的機械手自動上下料控制系統(tǒng)設計[J];中國制造業(yè)信息化;2012年15期

8 索雙富;徐歡;劉向鋒;葛方駿;;捆鈔機的運動分析與控制策略制定[J];機械設計與制造;2011年05期

9 陳小軍;張海燕;;印鈔機收紙鏈條導軌的改進設計[J];西安理工大學學報;2007年03期

10 巨永鋒;張興蓮;王智慧;;交流伺服系統(tǒng)綜述[J];電氣時代;2006年11期

本文編號：2787296