致谢 43

参考文献 44

附录 45

第一章 绪论

1。1 课题背景与意义

保温材料是国民经济发展中的重要原材料，在工业生产领域中占有极其重要的地 位，因此，与此工艺紧密相关的码垛技术应运而生。

一方面，码垛机可以取代人工码垛，使工人的劳动强度大大降低，劳动生产率显 著提高，同时码垛质量也有进一步提高，避免了叉运、管理和运输过程中的散包现象。 另一方面，码垛机的发展与企业需求也息息相关。随着经济的发展，下游企业对于码 垛机的需求在不断变化，对码垛机的需求量也在逐年增加[1]。

本研究课题旨在深入了解保温板材发展现状，以及保温板材码垛机的工作原理， 为我国未来包装机械设备的发展提高贡献力量。

1。2 国内外生产发展现状与趋势

1。2。1 保温材料发展概况

1。2。2 保温板材生产线发展概况

1。2。3 码垛机发展概况

1。2。4 码垛机发展趋势

1。3 课题研究的主要内容

本课题所涉及的研究内容主要是要了解保温板材生产线的一般构成及其生产 工艺，理解保温板码垛机的工作原理及控制要求。在熟悉三菱 FX3U 系列 PLC 以 及 Danfoss VLT2800 系列、FC300 系列变频器等工作原理的基础上，掌握其安装 与调试方法的基础上，设计出一个保温板码垛机的电气控制系统，并编写出基于 PLC 的控制程序。

1。4 论文结构

本次课题将按照以下章节的顺序开展调查研究： 第二章系统介绍了保温复合板生产线的基本组成，重点阐述了码垛机系统的工作原理及系统结构，对码垛工艺有全面了解，确定了控制方案与控制对象； 第三章对码垛机控制系统的各硬件部分进行理论分析，选择合适的硬件设备，并

阐述了它们的工作原理，介绍了系统的硬件连接与调试方法； 第四章从软件角度介绍了码垛机控制系统的工作原理，分析了软件结构，并选择合适的开发环境编写了码垛机系统的 PLC 控制程序； 第五章从软件调试与现场调试两方面介绍了 PLC 控制程序的执行情况，对所存在的问题加以分析。

第二章 码垛机系统工作原理与基本组成

2。1 保温板材生产线概述

保温板材生产线一般由三个主要部分组成：面材加工设备、绝热材料生产成形设 备、板材切割及堆垛设备。具体包括开卷机构、预加热、上料系统、高压发泡系统、 移动浇筑平台、双履带层压机、切割系统、码垛系统和打包系统。

图 2-1 聚氨酯复合保温板材流水线工作原理

本课题所涉及的便是保温板材生产线的重要流程之一：堆垛。

2。2 码垛机系统概述

2。2。1 主要用途

码垛机是保温板材生产线重要的组成设备，它的主要作用是根据输入的参数，自 动把保温板进行堆垛（墙面板直接往上叠，屋面板一正一反往上叠）。产品可作为大 中型工业民用建筑的屋面板和墙面板，如厂房、仓库、展览馆、飞机库、影剧院、体 育馆等。

2。2。2 工作原理

码垛机由翻板装置、吸盘部件、行车部件、龙门架、堆垛后输送辊道等几部分组 成，各部件协同配合，紧密衔接，实现了堆垛工艺。图 2-2 为码垛机系统的实物图。

当 PLC 通电后，首先进行回原点操作，即通过一系列的传感器判断翻板是否放平， 吸盘初始位置是否在输出辊道的正上方极限位，当所有部件回归到位后即进行堆垛。 堆垛时，首先要对前辊道输送来的来自前一流程——切割工艺的保温板材进行判断