基于NEX180注塑機的換箱機

張姝　李堂　王超

【摘? 要】首先闡述了自動化技術的基本概念及其自身優勢，然后分析自動化技術在機械制造行業中的應用特點，最后詳細探究基于NEX180注塑機的換箱機這一設備在機械制造領域的應用。該設備的整體結構設計，分為放箱機構、取箱升降機構、輸送機構、接料機構、碼箱機構。

【關鍵詞】換箱機;NEX180注塑機;氣缸;步進電機;自動化

引言：

伴隨著我國各行業的飛快發展，以及人工力成本的提高。當下機械自動化行業的發展也就代替了部分勞動力。換箱機是一種輸送機器，是用于運輸物料袋、紙箱或是其它包裝材料的機械設備。按照客戶工藝要求的工作方式自動堆疊起來。換箱機具有取箱、接料、碼箱等一系列功能。從而通過結構改進大大提高了生產效率并且降低勞動成本。通過結構改進，提高換箱機的使用性能，并以此加深、鞏固所學基礎知識，并將知識有機的整合到一起，提高自己的設計水平和動手能力。

1基于NEX180注塑機換箱機總體設計介紹

1.1整體結構設計

（1）放箱機構：由夾緊結構和箱體分離結構組成。夾緊結構采用一對薄型氣缸與兩對直線軸承配合;氣缸提供動力，該設備的直線軸承有著引導方向作用。

（2）取箱升降機構：取箱升降機構的傳動方式采用步進電機加滾珠絲桿方式進行輸送。取箱升降機構中有步進電機，絲桿模組，電機與模組的連接才用聯軸器，導軌滑塊起到支撐作用。

（3）輸送機構：取箱升降機構將空箱放置在輸送帶上，輸送帶在將空箱輸送到下一工位（接料機構）。接料機構完成接料再將成滿產品的箱體放置在輸送帶上，輸送機構上的光電開關檢測箱體是否到位，到位后輸送機構通過齒輪齒條傳送，使機構整體運動到達下一工位（碼箱機構）。

（4）接料機構的組成：夾緊機構、箱體上升機構、箱體蓋蓋兒機構。

1）夾緊機構：采用放箱機構中的夾緊裝置，為了滿足標準件的統一性所以采用同等規格的氣缸。

箱體上升機構：主要采用步進電機與滾珠絲杠傳動，同樣為了滿足標準件的統一性，箱體上升機構中采用步進電機，導軌滑塊起到導向支撐作用，滾珠絲杠將旋轉用的變成直線運動，聯軸器均采用統一規格型號。

箱體的蓋蓋兒機構：由一對旋轉氣缸運動完成這一動作。

2）接料機構運動方式：通過上一工位（輸送機構）將箱體運送過來，完成定位。接料機構的夾緊裝置將箱體夾緊上升，到達接料位置。完成接料后，箱體下降到達箱體蓋蓋兒位置，箱體蓋蓋兒機構運動，完成后將接滿產品的箱體放置在輸送機構上。輸送機構再將箱體運送到下一工位碼箱機構中。

（5）碼箱機構：

1）碼箱機構組成：該機構整體分為兩大部分，第一部分為箱體上升輸送裝置，對來料箱體進行輸送。第二部分為箱體支撐部分。

2）碼箱機構運動方式：裝滿產品的箱體通過上一工位輸送機構將箱體運送到指定位置。碼箱機構在對箱體進行堆疊，完成工作要求。

1.2氣壓動力系統

通過氣體為工作介質，根據運動的氣體自身壓力來提供動力和傳遞力稱為氣壓系統。氣壓系統的工作是指通過氣壓泵將電機所傳遞的回轉式運動轉換成氣體的壓力能。氣壓泵將壓縮后的氣體通過管道（氣管）輸送到氣缸，氣缸再由電磁閥進行控制，獲得直線運動或者回轉運動。

氣壓動力系統由以下五個部分組成：動力元件，執行元件，調節控制元件，輔助部件，工作介質

換箱機的氣壓動力傳動系統工作原理。氣源是由空氣壓縮機所提供的能源，在通過快速轉換接頭進入儲氣罐，途經水油過濾器、調壓閥。通過管道進入并聯氣路的電磁閥，以控制氣缸各項運動。

1.3控制系統

NEX180注塑機的換箱機該采用西門子可編程控制器用于控制系統的核心。其中采用威綸與人機界面當作上位機，西門子PLC可編程控制器作為下位機，西門子PLC可編程控制器與觸摸屏之間采用了通訊方式RS-232接口，對整個設備的運行進行實時監控與控制，以確保設備穩定作業。

2設備功能介紹

換箱機是與NEX180注塑機配合使用作業，并對所生產的汽車快速插頭產品進行檢驗與定量收集盛放。

NEX180注塑機經過一段時間的生產，箱體內零件的數量達到指定數量后，該設備可以對箱體進行自動化周轉換相、以及箱體的堆放等一系列動作。還可以進行取箱、箱體運輸的單步動作。

將多個空箱疊放置在放箱機構上，由步進電機與絲桿傳動組成的取箱機構進行取箱，并放置在輸送帶上;通過輸送帶將箱體輸送到接料機構;接料機構將箱體送達指定位置進行接料，箱體在接料機構中完成接料后，在通過輸送帶移栽機構將箱體輸送到碼箱機構;再由碼箱機構對箱體進行堆放，當箱體達到設定數量機器會自動提示。

3結論

本次所設計的基于NEX180注塑機的換箱機，該設備中的各個機構均能滿足使用要求，PLC電氣控制部分設計合理。操作工人能方便靈活的使用該設備，基于NEX180注塑機的換箱機能連續二十四小時使用，將在工廠原來的生產效率基礎上增加了三倍，并且降低了工廠一些安全隱患。設備結構簡單，運輸、維修方便。并且對PLC控制器進行加密，避免了操作工人勿改程序，使NEX180注塑機的換箱機獲得了平穩運行。

基于NEX180注塑機的換箱機經過對設備安裝擺放的場地進行參考，確定設備尺寸。以及對各項器械的參數選型加以計算，最終滿足了使用要求。

參考文獻：

[1]陳小梅?；趯W生學情的高效課堂構建研究--以《機械制圖與CAD》為例[J].產業與科技論壇，2017，16（22）：177-178.

[2]王恒宗。我國現代機械制造技術的發展趨勢[J].信息記錄材料，2017，18（11）：5-6.

[3]韓寧。機械制造工藝與機械設備加工工藝要點[J].信息記錄材料，2017，18（11）：39-40.

[4]吳奇。先進機械制造技術的發展現狀和發展趨勢[J].信息記錄材料，2017，18（11）：8-9.

[5]汪一舟，趙征。工程機械臂系統結構動力學及特性的分析[J].科技與創新，2017，（20）：81-82.

[6]常鳳英?！稒C械制圖》的創新式教學[J].中國高新區，2017，（22）：58.

[7]羅永兵。機械設備安裝工程的施工探討[J].江西建材，2017，（22）：298+300.

[8]侯宇懷。機械電氣設備故障應急的處理研究[J].江西建材，2017，（22）：184.

[9]李春雨。機電一體化技術的應用與發展[J].工程技術研究，2016，（07）：64-65.[2017-08-30].DOI：10.19537/j.cnki.2096-2789.2016.07.040

[10]黃莉明，陳金剛，張紅枝 籠型三相異步電動機繞組錯線故障解析[J]防爆電機，2018，53（03）

（作者單位：沈陽化工大學）