黃旭釗， 梁季彝， 黎弘蔚

（1.廣東生和堂健康食品股份有限公司， 廣東 江門(mén) 529000；2.江門(mén)職業(yè)技術(shù)學(xué)院, 廣東 江門(mén) 529051）

引言

噴漿機(jī)能實(shí)現(xiàn)有皮就噴沒(méi)有皮就不噴的功能，八支旋轉(zhuǎn)噴槍配合光電箱檢測(cè)可以用于不規(guī)則皮革實(shí)現(xiàn)工藝精良的專(zhuān)業(yè)噴漿[1]。該技術(shù)在20世紀(jì)80年代末由德國(guó)TTH公司發(fā)明，90年代實(shí)現(xiàn)Z-80單板機(jī)的數(shù)字接口電路國(guó)產(chǎn)化，直到2010年之后才改用單片機(jī)技術(shù)。實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化的過(guò)程中，接口電路維修工作量相當(dāng)大，雖然有備用電路板，但有時(shí)還會(huì)影響到工廠正常生產(chǎn)。當(dāng)然也有PLC的控制方案，但基于當(dāng)時(shí)技術(shù)集電環(huán)技術(shù)還過(guò)于落后，檢測(cè)聯(lián)絡(luò)信號(hào)只能采用傳統(tǒng)碼盤(pán)，所以維修率高，本文提出一種用旋轉(zhuǎn)編碼器結(jié)合新式集電環(huán)的PLC控制方案，基本解決噴漿機(jī)維修過(guò)于頻繁的問(wèn)題[2]。

1 工藝方案

在旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)盤(pán)上，等角度安裝6個(gè)噴漆槍?zhuān)聪喔?0°一個(gè)），轉(zhuǎn)盤(pán)通過(guò)變頻電機(jī)可根據(jù)工藝需求，調(diào)速旋轉(zhuǎn)，在工作區(qū)域內(nèi)，檢測(cè)到有皮革時(shí)，噴槍閥門(mén)啟動(dòng)，離開(kāi)工作區(qū)域或工作區(qū)域內(nèi)沒(méi)皮革就會(huì)停止，這樣控制既可均勻噴涂也可節(jié)約涂料[3]。工作的最大寬度從轉(zhuǎn)盤(pán)的30°～150°的區(qū)域，為方便程序控制，把總寬度等分3個(gè)區(qū)，稱(chēng)為縱向區(qū)。每個(gè)縱向區(qū)安裝數(shù)個(gè)光電檢測(cè)，在區(qū)內(nèi)其中一個(gè)光電開(kāi)關(guān)動(dòng)作就記下當(dāng)前該區(qū)域有物料。縱向分區(qū)示意，如圖1所示。

由于光電檢測(cè)物料是在噴涂區(qū)前，物料需要移動(dòng)到噴涂區(qū)噴槍動(dòng)作才有效，我們?cè)O(shè)計(jì)了橫向分區(qū)的概念[4]。設(shè)定光電開(kāi)關(guān)所在的地方是橫向1區(qū)，向前行進(jìn)很短的設(shè)定距離（m毫米）為2區(qū)，分區(qū)一直到旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)出口處。設(shè)定距離由調(diào)試人員按照現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工藝要求可在人機(jī)界面上輸入，距離由安裝在傳輸皮帶線上的編碼器輸入PLC計(jì)算。這個(gè)脈沖速度很快，需要使用高速計(jì)數(shù)器。噴涂工作區(qū)是在圓盤(pán)邊沿的30°～150°，和210°～330°處，計(jì)算橫向區(qū)域主要選取最高和最低點(diǎn)，簡(jiǎn)稱(chēng)特異點(diǎn)，主要是30°、90°、120°、150°、210°、270°和 330°，其中30°和150°，210°和330°是在同一水平上。

圖1 縱向分區(qū)示意圖

啟動(dòng)噴槍時(shí)，不允許物料過(guò)了噴槍才噴涂，故噴涂啟動(dòng)區(qū)域值的選取是特異點(diǎn)距離L÷m，數(shù)值去除小數(shù)取整；噴槍關(guān)閉時(shí)，物料必需完全離開(kāi)噴槍后停止，所以結(jié)束區(qū)域值是特異點(diǎn)距離L÷m，有任何小數(shù)值都要進(jìn)1取整。橫向分區(qū)示意，如下頁(yè)圖2所示。

縱向區(qū)已經(jīng)等分了3個(gè)區(qū)，當(dāng)在噴涂工作區(qū)域時(shí)，對(duì)應(yīng)的區(qū)域標(biāo)記有物料時(shí)，噴槍才會(huì)工作[5]。為了防止噴涂有缺失的地方，相應(yīng)縱向區(qū)的噴槍動(dòng)作區(qū)域要放寬，縱向2區(qū)的的噴槍動(dòng)作區(qū)域是以±90°為中心，50°的工作范圍（±65°～±115°），對(duì)應(yīng)的橫向工作區(qū)是（L1÷m）舍余取整—（L11÷m）小數(shù)進(jìn)一，和（L4÷m）舍余取整—（L41÷m）小數(shù)進(jìn)一?？v向2區(qū)噴槍動(dòng)作區(qū)域，如圖3所示。

圖2 橫向分區(qū)示意圖

圖3 縱向2區(qū)噴槍動(dòng)作區(qū)域

而縱向1區(qū)和縱向3區(qū)的橫向分區(qū)噴涂區(qū)域是一致的，也是為為了防止噴涂有缺失的地方，比極限寬度的±30°和±150°預(yù)多3°的噴涂范圍，也和縱向2區(qū)有2°的交集區(qū)域，縱向1區(qū)和3區(qū)的進(jìn)出各有40°的工作范圍（±27°～±67°）和（±113°～±153°），對(duì)應(yīng)的橫向工作區(qū)是：（L21÷m）舍余取整—（L2÷m）小數(shù)進(jìn)一，和（L3÷m）舍余取整—（L31÷m）小數(shù)進(jìn)一?？v向1、3區(qū)噴槍動(dòng)作區(qū)域，如圖4所示。

L1～L4的距離在生產(chǎn)線調(diào)試時(shí)實(shí)際測(cè)量后，在人機(jī)界面上輸入數(shù)據(jù)，PLC會(huì)自動(dòng)計(jì)算。

2 程序方案

以下方案是程序思路，實(shí)際使用會(huì)有變化，如表1所示。

前文提到的橫向區(qū)每一小區(qū)的距離m，是由皮帶上的編碼器接入PLC的C237高速計(jì)數(shù)器，設(shè)編碼器轉(zhuǎn)一圈的距離是C，編碼器轉(zhuǎn)一圈是n個(gè)脈沖，通過(guò)C÷n可計(jì)算出編碼器每脈沖的行給距離，每進(jìn)給m時(shí)，把橫向一區(qū)的物料檢測(cè)狀態(tài)記錄，并作為堆棧源數(shù)據(jù)傳給從D7000開(kāi)始的橫向區(qū)狀態(tài)記錄區(qū)，進(jìn)行字左移操作，然后復(fù)位計(jì)數(shù)器重新計(jì)算。m的數(shù)值越小，橫向分區(qū)就會(huì)越精細(xì)，但PLC的運(yùn)輸時(shí)間會(huì)越長(zhǎng)，而且m的值，必須必光電檢測(cè)開(kāi)關(guān)的直徑大，如果比光電檢測(cè)開(kāi)關(guān)的直徑小，檢測(cè)信號(hào)就會(huì)跨兩個(gè)橫向區(qū)，有可能引起錯(cuò)誤，最好是噴槍噴涂直徑的60%～70%左右。噴槍噴涂直徑示意，如圖5所示。

圖4 縱向1、3區(qū)噴槍動(dòng)作區(qū)域

圖5 噴槍噴涂直徑示意圖

表1 程序思路

3 結(jié)語(yǔ)

本文提出的皮革噴漿機(jī)是采用光敏電阻箱檢測(cè)皮革方位，行皮、旋轉(zhuǎn)應(yīng)用旋轉(zhuǎn)編碼器精確定位，通過(guò)PLC程序控制輸出，經(jīng)過(guò)集電環(huán)驅(qū)動(dòng)噴槍電磁閥實(shí)現(xiàn)有皮就噴，無(wú)皮不噴[6]。該噴漿機(jī)噴室轉(zhuǎn)盤(pán)采用接近開(kāi)關(guān)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的光電碼盤(pán)使聯(lián)絡(luò)信號(hào)更加穩(wěn)定，減少誤噴次數(shù)，節(jié)省漿料，由于采取6支旋轉(zhuǎn)式噴槍前后噴使噴皮工藝得到革命性提高。