机械手式自动打结机

德州学院 盛飞 王志坤

采用单台机独立控制的方式，并配有人机界面，方便控制单元的控制和工作状态的实时显示。

背景

塑料袋是生活中必不可缺少的生活用品，我们买菜、买水果、盛东西等等都需要塑料袋，塑料袋现在需求量很大，但是制作的方法依旧老套，需求大量的人工，大量的时间去制造，从而降低了生产效率，提高了塑料袋的成本。这个机械手自动打结机就大大减短了塑料袋的包扎时间，减少了人工成本，提高了生产效率。

1 系统设计

采用单台机独立控制的方式，并配有人机界面，方便控制单元的控制和工作状态的实时显示。

2 选择机型

因有输入口19个，输出口16个，选用西门子S7—300PLC机型、西门子S7—300PLC机型，（1）模块化中型PLC，满足中、小规模的控制要求；（2）各种性能的模块能更好地满足和适应自动化控制任务；（3）简单实用的分布式结构和通用的网络能力，使其应用灵活；（4）维护简单；（5）当控制任务增加时，可自由扩展；（6）大量的集成功能使它非常强劲。

西门子S7—300PLC机型也可以用于恶劣的环境条件下，允许短时冷凝以及短时机械负载的增加。

机械手简图

3 工作流程

开始→机械手复位，准备工作→机械手（1）下降→机械手（1）张开爪钳→机械手（1）夹住绳子→绳子穿过工件→机械手（2）开始工作→机械手（2）下降→到达指定位置，机械手（2）手臂前伸→机械手（2）到达位置→机械手（2）打开爪钳→夹住穿过工件的绳→机械手（1）打开爪钳→机械手（2）后移到前伸位→机械手(1)(2)保持现状，机械手（3）开始工作→机械手（3）前伸以定点为→机械手（3）下降→到达指定点位后，机械手（3）打开爪钳→夹住机械手（2）中的绳子→机械手（2）打开爪钳→机械手（2）（3）回到原位→机械手（3）向左旋转90度→机械手（2）下降同时机械手（1）（3）保持原状→机械手（2）左移 45度→机械手（3）下降一定点位→机械手（2）打开爪钳→夹住机械手（3）中的绳→机械手（3）打开爪钳→机械手（2）右移 45度→机械手（1）（2）同时向后移动一定点位→绳子扯紧，切刀感应→切刀切断绳子→机械手（1）（2）同时打开爪钳→打结完成→所有机械手复位等待下一个循环

4 工作方式

1.当塑料袋到达机械手工作位置时，机械手（1）开始工作，机械手（1）开始将绳引出穿过塑料袋并漏出。

2.当机械手（1）将绳引出后，机械手（2）开始工作，机械手（2）将漏出线头夹住，机械手（1）松开绳，机械手（2）夹住绳往后移动一段距离（这个移动距离用PLC进行控制）。

3.当机械手（2）到达指定位置后，机械手（3）开始工作，接过机械手（2）手中绳头，并回到机械手（3）的起始位置，机械手（3)然后向左转动一段距离并且穿过机械手（1）的手臂。

4.机械手（2）这时要从机械手（1）与机械手（3）牵引的绳中穿过，机械手（2）夹紧机械手（3）的绳，同时机械手（3）松开，结束工作，回到原位。

5.机械手（1）与机械手（2）同时拉紧，当绳子被拉紧一定时，机械手（1）的切刀会切断绳子，完成打结。

6.当打结完成时机械手（1）与机械手（2）同时放手让其完成产品顺斜坡下去等待工人们整理装包。机械手恢复原位，等待下一个工作循环。

5 结束语

该产品采用PLC控制,结构简单，性能可靠，价格便宜，操作方便，最重要的是加快了生产力，减少人工，大大降低了产品的成本。

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