自动打钉机组成

打钉机由机械系统、液压系统、电气系统构成

（1）机械系统

由摇钉装置、漏钉装置、打钉装置、定位装置、输送装置和报警装置组成。

（2）液压系统

液压系统执行电气系统传来的指令，通过液压缸来进行排钉，打钉。

（3）电气系统

以西门子的S7-200可编程控制器作为控制器，通过接近开关识别各个模块的动作。

自动打钉机是包装行业使用的木托盘自动生产线的关键设备，具有较高的生产率和自动化程度。它是由一个11KW油泵电动机，一个5.5KW输送电动机和一个2.2KW摇钉电动机作为动力源。S7-200 PLC是整个控制系统的核心部分，液压驱动的横梁是完成打钉操作的执行元件，离合器和制动器是控制输送线的间歇运转和木料的准确定位，变频器是控制输送电机和摇钉电机的转速，振动器是辅助摇钉盒让钉子快速落到排钉槽中，增加钉子落到排钉槽中的概率，漏钉检测传感器是检测钉子是否都漏下，定位检测传感器是检测木板是否准确定位，检测开关是用来检测横梁位置和推钉气缸的位置。

检测开关和传感器检测到的信号作为PLC的输入信号（I地址），都要接24V的直流电源上，将这些数字信号传到PLC以后，PLC会根据所输入的程序和输入信号，让一些输出的继电器接通工作。通过继电器来控制电机的启停，电磁阀的通断，以及离合器和制动器的接通和断开。

排钉装置是由一个2.2KW的三相异步电动机作为动力源，用来带动摇钉盒摆动，采用通用变频器控制调节三相异步电动机的转速，同时电动机和变频器的启动和停止是互相独立的，当电机达到一个合适的转速时，变频器就以一个固定的值运行。摇钉盒上安有一个振动器，振动器的作用是为了辅助排钉，让钉子在钉盒中来回摆动，不让钉子卡住，增大钉子落到排钉槽的概率，帮助让钉子顺利的拍到钉槽中。钉子在排钉槽中排好以后，到达一个斜滑

道推钉口上，推钉口上有一个推钉气缸，气缸的行程很小，只有10毫米，当钉子在滑到口上排好以后，推钉气缸开始动作把钉子推下，钉子通过皮软管漏到打钉槽中，每一根皮软管上都按有一个传感器，用来检测是不是每一个皮软管里都有钉子漏下，当推钉气缸由左限位（起始位）到达右限位（终了位）后，在右限位延时（停留）0.5秒后再退回到左限位，保证钉子都能被推下。钉子被打下后都自动落到打钉槽中，一次排钉完整结束。

排定装置方框图

打钉装置是自动打钉机的执行机构，如图2-3所示，它是由油泵电动机带动液压驱动，由电磁阀来控制油路的接通还是断开，液压直接驱动横梁上下运动来实现打钉操作。当木板已经定位好并且检测到输送线上有木板，同步气缸已经复位（处于上位），横梁处于上限位时，钉槽中的钉子都排好时在不缺钉的情况之下，执行打钉操作，液压驱动横梁由上限位向下限位打下，完成打定操作，将钉子打入木板中。完成之后，横梁退回到上限位，同步气缸也必须复位，横梁复位之后，木板由输送线运走，输送线继续来木板。推钉气缸继续重复循环推钉，输送线继续重复循环输送木板，再将木料准确定位。

打钉装置方框图

输送线是自动打钉机的关键设备，如图2-4它是由一个5.5KW的三相异步电动机作为动力源，用来带动输送线向前运动，采用通用变频器控制调节三相异步电动机的转速，同时电动机和变频器的启动和停止是互相独立的，当电机达到一个合适的转速时，变频器就以一个固定的值来控制电动机匀速运行。离合器是用来控制输送线的前行运转，输送线是间歇运动的而不是连续运动的，所以采用离合器来控制，当有木料运送过来时，离合器断开，输送线和电动机结合，电机带动输送线（负载）向前运动，将木板输送到指定位置，离合器断开0.2秒以后不能立即制动，再延时0.1秒后开始制动，制动持续1.2秒以后制动结束。此时木板已经超出了定位线，当木板定位传感器第一次检测到有木板通过时，定位气缸不动作，

当气缸动作传感器检测到有木料时，定位气缸将木板推回，准确停止在定位线上，此时定位检测传感器第二次检测到有木板，此时木板定位结束，定位气缸返回，定位结束。

输送线装置方框图

木板定位就是将木板准确定位到打钉位置，如图2-5为执行打钉操作做好准备。将木板推到超过准确停止的位置10毫米处，再将木板反向推回到准停位置，就和数控机床的回零一样，先超过回零的准停位置，机床再反向退回到准停位置，这样防止回零不到位。在木板准确停止处安装一组检测开关，这组传感器是检测木板准停，在距离准停为止10毫米处再安装一组检测开关，这组传感器是让定位气缸开始动作，当木板通过第一组检测开关时，定位气缸不动作，当第二组检测开关被触发时，定位气缸开始动作，将木板推到指定位置（检测开关2），实现木板准确定位。木板定位完成以后，定位气缸复位（回上位）。

定位装置框图

当漏钉检测传感器检测到钉子没有全部漏下时，推钉气缸到达右限位后停留0.5秒后退回到左限位为，再一次从左限位到右限位，来回重复从左限位到右限位，直到钉子全部漏下为止，但是，这个动作不是无休止的进行，当重复十次以后，传感器检测到钉子还是没有全部漏下，此时报警，自动模式停止，手动模式启动，人工查找故障原因并解决，当故障排除以后，报警解除，机器正常运行，自动有效，打钉机继续正常工作。