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        CP1H PLC在自動刺孔機中的應用

        2020-04-23 11:16:58毛建
        電子技術與軟件工程 2020年8期
        關鍵詞:刺孔下模引線

        毛建

        (南通海立電子有限公司 江蘇省南通市 226361)

        自動刺孔機是實現(xiàn)華司移送,芯包引線的刺孔、切斷等過程的設備。它是鋁電解電容器生產過程的重要設備。由于本公司在國內同行業(yè)中起步較早,及這種特殊設備的使用客戶太少,暫時沒有國內廠家能夠提供。但是進口設備太貴,而且以后無法升級改造,公司與外協(xié)企業(yè)共同開發(fā)了這套設備。它更換規(guī)格方便,克服原來手工機器,華司移送不準確,刺孔位置不居中、華司浪費嚴重,生產效率低等特點。

        1 工藝參數(shù)及調節(jié)范圍及控制精度要求

        1.1 工藝參數(shù)

        (1)華司規(guī)格:φ4.6×9×1mm,φ5.0×9×1mm,5.5×10×1mm

        (2)刺孔上規(guī)格:φ3.2mm、φ3.7mm、φ4.2mm。

        (3)引線寬度:8mm

        1.2 調節(jié)范圍及控制精度要求

        (1)華司震動盤及震動平時速度連續(xù)可調。

        (2)分別對模具沖壓次數(shù)進行計數(shù),到達設定次數(shù)報警提示更換。

        (3)對機器生產數(shù)量進行計數(shù),到達設定次數(shù)停機報警。

        2 系統(tǒng)構成

        PLC 采用歐姆龍公司小型可編程序控制器CP1H PLC。

        CP 系列包括價格低廉且搭載了2 軸脈沖輸出的CP1E-N 型、搭載了4 軸脈沖輸出的CP1H 型。

        另外,CP1L 包含標配Ethernet 端口的CP1L-EM/EL 型在內,可進行2 軸脈沖輸出??梢愿鶕b置所需伺服電機的軸數(shù)選擇相應的CPU 通過程序文件、通信命令的加密,加強了工具及PLC 主體的安全性,確保無法破解密碼。不但有種類豐富的I/O 單元,還新增了高性能、多點模擬單元和溫度傳感器單元。

        線性模組由歐姆龍公司的R88D-KT04H-Z 交流伺服放大器與R88M-K40030H-S2-Z 伺服電機構成。

        威綸通公司的TK6071iQ 觸摸屏構成人機的交換窗口。

        3 控制原理與控制方案

        如圖1,華司由震動盤1 輸送到兩路震動平送裝置2,再由導針漲緊機構移3 送到下模4,下模移動到刺孔工作位后等待操作。人工裝入芯包5,觸動開關后6,引線對位,線性模組7 帶動下模到達刺孔位,刺孔氣液增壓缸動作,帶動刺孔模8 實現(xiàn)刺孔動作。刺孔氣缸復位后,移開芯包,開關復位后,進行下一個準備工作。

        刺孔模具兩組同時工作,配備頂出引線裝置,配備引線切刀及鋁屑吹吸引裝置。

        3.1 吸華司

        圖1:設備示意圖

        圖2:PLC 部分控制程序

        圖3

        圖4

        圖5

        圖6

        配備2 個震動盤,一個9mm,一個10mm,各有兩路輸出,不需要換華司。移動通過導針漲緊機構移送。

        3.2 下模移動

        通過直線導軌滾軸絲桿機構,伺服電機驅動,精確定位,達到不同規(guī)格華司輸送功能。

        3.3 裝芯包

        手工放入芯包,到芯包到位后,觸動開關,刺孔啟動。

        3.4 刺孔

        配備雙路刺孔模,采用氣液增壓缸。

        3.5 取芯包

        手工取出芯包,開關復位后,下模移動,準備下一個循環(huán)。

        4 程序設計

        4.1 PLC的I/O分配

        輸入部分:

        1、0.01-緊急停止;2、0.02-啟動;3、0.03-停止;4、0.04-單次啟動;5、0.05-有芯包;6、0.06-原點接近開關;7、0.07-CW界限;8、0.08-CCW 界限;9、0.10-原點開關;10、1.00-10 華司平移前磁性;11、1.01-10 華司平移后磁性;12、1.02-10 華司1 步下磁性;13、1.03-10 華司1 步上磁性;14、1.04-10 華司2 步下磁性;15、1.05-10 華司2 步上磁性;16、1.06-9 華司平移前磁性;17、1.07-9華司平移后磁性;18、1.08-9 華司1 步下磁性;19、1.09-9 華司1步上磁性;20、1.10-9 華司2 步下磁性;21、1.11-9 華司2 步上磁性;22、2.05-10mm 有華司;23、2.06-10mm 有華司;24、2.07-9mm 有華司;25、2.08-9mm 有華司;26、2.09-刺鉚上磁性;27、2.10-刺鉚下磁性;28、2.11-刺鉚保護。

        輸出部分:

        1、100.04-9華司1 步氣缸;2、100.05-頂出;3、100.06-伺服啟動;4、100.07-10 華司1 步氣缸;5、101.00-刺鉚氣缸;6、101.01-頂出氣缸;7、101.02-9 華司2 步氣缸;8、101.03-9mm 平移氣缸;9、101.04-10 華司2 步氣缸;10、101.05-夾緊氣缸;11、102.00-10mm 平移氣缸;12、102.03-9 華司震動盤;13、102.05-10 華司震動盤;14、102.06-風機;15、102.07-伺服供電。

        4.2 PLC部分控制程序

        如圖2 所示。

        4.3 人機交換作了6個畫面

        如圖3 所示。

        4.3.1 主畫面

        如圖4,主畫面主要功能包括對華司直徑及刺鉚針直徑進行選擇;對生產數(shù)量進行計數(shù),進行自動運行的控制等等。

        4.3.2 功能開關畫面

        功能開關畫面可以進入輸入輸出IO 監(jiān)控畫面,伺服參數(shù)設定畫面,參數(shù)設定畫面。

        4.3.3 輸入輸出IO 監(jiān)控畫面

        輸入輸出IO 監(jiān)控畫面用于監(jiān)控開關量輸入輸出的狀態(tài)。

        4.3.4 伺服參數(shù)設定畫面和參數(shù)設定畫面

        如圖5,伺服參數(shù)設定畫面方便修改線性模組的運動參數(shù)。參數(shù)設定畫面用于顯示總計生產數(shù)量和分別對φ3.7mm、φ4.2mm 進行計數(shù),便于更換模具。

        4.3.5 手動畫面

        如圖6,手動畫面可以執(zhí)行各個步驟的單獨動作。主要用于維修確認使用。

        5 結束語

        經過近三年的使用證明采用PLC 控制的自動刺孔機,不僅大大的降低了人員勞動強度,減少中間環(huán)節(jié),而且提高了產品成品率。采用人機介面,不必太多控制按鈕便可實現(xiàn)手動、自動等多種功能,增進了人員與設備的信息交流,數(shù)據的修改、故障報警的識別變得易如反掌。

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