肖濤，樊艷峰

（1.廣東省食品藥品職業(yè)技術(shù)學(xué)校，廣東 廣州 510610；2.廣東新宇智能裝備有限公司，廣東 東莞 523000）

鉚合頁設(shè)備的設(shè)計(jì)

肖濤1，樊艷峰2

（1.廣東省食品藥品職業(yè)技術(shù)學(xué)校，廣東 廣州 510610；2.廣東新宇智能裝備有限公司，廣東 東莞 523000）

本文主要介紹了鉚合頁設(shè)備的工作原理、硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)、故障處理等。

鉚合頁；組裝；生產(chǎn)效率；故障處理

目前，合頁產(chǎn)品在食品包裝行業(yè)中應(yīng)用的越來越廣泛。因此，許多生產(chǎn)合頁的廠家急需尋求能提高生產(chǎn)效率，替代人工的鉚合頁設(shè)備，為此設(shè)計(jì)一款鉚合頁設(shè)備是非常有必要的。

1 鉚合頁設(shè)備的控制系統(tǒng)描述

該設(shè)備控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)具體如下圖1所示。

圖1

可編程控制器接收來自觸摸屏以及光纖放大器和磁感應(yīng)器的信號，進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)算處理。然后，輸出運(yùn)算結(jié)果，驅(qū)動各種功能氣缸及電機(jī)動作。

2 硬件系統(tǒng)的組成以及概要

該設(shè)備控制系統(tǒng)硬件系統(tǒng)具體如下圖2所示。

圖2

設(shè)備控制板總體上大致分成五個(gè)部分：供電電源、控制單元、輸入電路單元、輸出電路單元、上位機(jī)單元。

（1）設(shè)備供電電源主要包括主電路供電電源、輸入輸出電路供電電源。在這里主電路的供電電源主要由交流220V提供，而輸入電路供電電源由PLC本身提供，輸出電路供電電源則由24V的電源模塊提供。（2）控制單元主要采用松下的FP-XH C30T。（3）輸入電路主要包括按鈕和傳感器組成。（4）輸出電路主要包括驅(qū)動部分和執(zhí)行部分。驅(qū)動部分主要由PLC輸出端直接控制，如電磁閥、中間繼電器、指示燈。執(zhí)行部分主要由驅(qū)動部分驅(qū)動，如氣缸、電機(jī)。（5）上位機(jī)選用威綸的TK6070I觸摸屏。

3 軟件系統(tǒng)的流程

配合機(jī)構(gòu)動作的PLC軟件部分需要實(shí)現(xiàn)以下功能：（1）啟動設(shè)備時(shí)需使鉚合頁電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)、振動盤和直振進(jìn)行自動送料。（2）光纖檢測到2片合頁片以及針到位后，左右推合頁的氣缸進(jìn)行動作，將2片合頁合在一起，然后推針機(jī)構(gòu)將針推到2片合頁的銜接處。（3）實(shí)現(xiàn)鉚壓機(jī)構(gòu)進(jìn)行鉚壓。

設(shè)備控制系統(tǒng)的流程圖具體如圖3所示。

圖3

4 人機(jī)界面

（1）主操作頁面：此頁面可以執(zhí)行各種操作模式的切換，監(jiān)控狀態(tài)顯示、參數(shù)設(shè)定等。具體如下圖4所示。

圖4

（2）手動操作頁面：由主操作頁面進(jìn)入到手動模式后，可用來調(diào)試、修正每個(gè)氣缸的工作位置。具體如下圖5所示。

圖5

（3）參數(shù)操作頁面：由主操作頁面進(jìn)入到參數(shù)設(shè)定模式后，可進(jìn)行相應(yīng)控制參數(shù)的設(shè)置，如圖6所示。

圖6

5 設(shè)備的調(diào)試

設(shè)備的整機(jī)調(diào)試主要包括以下幾個(gè)方面：（1）整機(jī)電路檢查。為確保人身安全及設(shè)備的可靠運(yùn)行，不能急于通電進(jìn)行整機(jī)調(diào)試。必須先用萬用表檢測線路是否正確以及機(jī)器是否漏電。檢測的電路主要包括主電路、控制電路。檢測主電路時(shí),主要用萬用表測量220V電源進(jìn)來后是不是每個(gè)連接220V的器件的線路都是導(dǎo)通的、火線和零線是否短路、火線或零線是不是跟機(jī)器外殼短路。檢測控制電路時(shí)主要檢測的是24V與COM端是不是存在短路。（2）氣動回路的檢查。電路檢測完畢后，接著就要檢查氣動回路有沒有問題。在通氣之前必須先要把氣缸上速度調(diào)節(jié)閥都適當(dāng)調(diào)小。這樣做的目的是為了避免在檢查以及修正氣動回路時(shí)，氣缸帶動機(jī)械部分動作過快而誤傷人。檢測氣動回路有沒有出錯(cuò)主要是通氣后看各個(gè)功能氣缸是不是處在設(shè)計(jì)時(shí)所要求的位置，如果不在就調(diào)換相應(yīng)的氣管。（3）依次進(jìn)行手動操作調(diào)試、單動操作調(diào)試、自動操作調(diào)試，直至設(shè)備可靠運(yùn)行。（4）以上三步完成后，測試機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的生產(chǎn)效率。如果生產(chǎn)效率偏低，那么就要適當(dāng)優(yōu)化機(jī)械結(jié)構(gòu)和程序。

6 故障處理

實(shí)際生產(chǎn)中難免會出現(xiàn)各種故障，上位機(jī)檢測到故障后，人機(jī)界面將會顯示相應(yīng)的報(bào)警故障信息，警示燈也會同步閃爍，指示維護(hù)人員具體檢測相應(yīng)故障單元。以下為常見的幾類故障以及相關(guān)處理：（1）按鈕類故障。如急停按鈕、上電/斷電按鈕等。當(dāng)人機(jī)界面一直顯示設(shè)備處于急停中的報(bào)警信息而急停按鈕并沒有按下時(shí)，此時(shí)就需要檢查急停按鈕線是否松掉或按鈕本身是否已損壞。上電/斷電按鈕失效時(shí),主要檢查線路是否脫落或者電箱短路器是否跳閘。（2）傳感器類故障。如光纖感應(yīng)器、磁感應(yīng)器等。當(dāng)出現(xiàn)檢測不到合頁片以及針時(shí)，人機(jī)界面會顯示相應(yīng)的報(bào)警信息，此時(shí)就需要調(diào)整光纖放大器的靈敏度或者調(diào)整檢測頭的檢測位置。當(dāng)出現(xiàn)氣缸不在原位或終位報(bào)警時(shí)，需要調(diào)整磁感應(yīng)器的位置或者檢查磁感應(yīng)器是否損壞以及氣源是否有問題。（3）電機(jī)類故障。該設(shè)備使用的是單相交流電機(jī)，再加上頻繁啟停，因此出現(xiàn)故障幾率相對高一些。當(dāng)電機(jī)出現(xiàn)異常時(shí)，先是檢查一下線路是否脫落，其次檢查一下電容是否損壞，如果損壞更換掉即可。

[1]吉紅,耿驚濤.PLC控制系統(tǒng)[M].化學(xué)工業(yè)出版社,版本：第一版.

[2]李方園.人機(jī)界面設(shè)計(jì)與應(yīng)用[M].化學(xué)工業(yè)出版社,版本：第一版.

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1671-0711（2017）05（上）-0125-03