包装流水线升降机构的虚拟仿真

引言

本设计为包装流水线的升降机构的虚拟仿真，升降机构的功能为：配合码垛环节，实现产品托盘的升降。通过其虚拟仿真，可以看出真实机构部件的运动顺序、动作轨迹、运动时间等，为后续实际的电气控制提供虚拟验证平台，方便虚拟调试，便于企业降本增效。该机构可用于各种生产制造业中，包括汽车行业、造船行业、航天航空业等各个行业。

1、升降机构

本文中升降机构为一台液压升降车，如图 1 所示。其动力来源于液压站，由两个油缸进行驱动，油缸安装于铰支架上，两个铰支架由一根铰支轴连接，交叉运行，一个下端铰支在底座上，上端安装有滚轮，可在上托架的下平面上滚动。一个上端铰支在托架的下部，下端安装有滚轮，在底座上滚动。当液压站上的换向阀动作，油缸下腔进油，油缸活塞推动支架向上运行，升降台升起，顶起上面的运输小车；当液压站上的换向阀换向，油缸上部进油，油缸活塞退回，油缸带动支架向下运行，升降台下降。升降车上限位由安装在码垛机构上的接近开关控制。

码垛环节共执行 5 次，每次托盘放到升降机构上，升降机构相应下降一定距离，共下降5 次。

2、MCD 信号设置

本次设计需要设置的信号如图2 所示：

3、PLC 控制程序的编写

如图 3 所示，DB2 常开触点得电后，升降机构上升，持续 500ms 后对计数值判断，若计数值小于 5 则计数值执行如图 4 所示加 1 指令并且使物料下降一次，当计数值等于 1，则执行如图 5 所示指令，升降机构下降。随后再对计数值进行判断，若计数值小于 5 则计数值执行图 4加 1 指令并且使物料下降一次，此时计数值为 2，升降机构下降。如此一直循环，直到计数值为5 时，物料和升降机构下降完成。

图 3 升降机构上升

图4 计数值

图 5 升降机构下降

结束语

本文对包装流水线的升降机构虚拟仿真进行了深入研究，通过虚拟调试，有效的验证了升降机构的结构合理性，并对控制升降机构动作的PLC 程序进行了验证，其能够准确的控制升降机构完成动作。

参考文献

[1] 王德权．基于数字孪生的虚拟数字化工厂平台 [J]．智能制造，2022（5）：4．

[2] 吴雁，王彦瑞，郑刚等．基于 MCD 平台的数控车床上下料机械手机电一体化概念 设计与控制仿真 [J]．机床与液压，2018，46（15）：6

作者简介：林磊，2002- ，男，学士，智能制造工程。