鉚合頁設(shè)備的設(shè)計

肖濤，樊艷峰

（1.廣東省食品藥品職業(yè)技術(shù)學校，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

肖濤1，樊艷峰2

（1.廣東省食品藥品職業(yè)技術(shù)學校，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、軟件設(shè)計、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器的信號，進行相應的運算處理。然后，輸出運算結(jié)果，驅(qū)動各種功能氣缸及電機動作。

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。（5）上位機選用威綸的TK6070I觸摸屏。

3 軟件系統(tǒng)的流程

配合機構(gòu)動作的PLC軟件部分需要實現(xiàn)以下功能：（1）啟動設(shè)備時需使鉚合頁電機運轉(zhuǎn)、振動盤和直振進行自動送料。（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行動作，將2片合頁合在一起，然后推針機構(gòu)將針推到2片合頁的銜接處。（3）實現(xiàn)鉚壓機構(gòu)進行鉚壓。

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

圖5

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

圖6

5 設(shè)備的調(diào)試

設(shè)備的整機調(diào)試主要包括以下幾個方面：（1）整機電路檢查。為確保人身安全及設(shè)備的可靠運行，不能急于通電進行整機調(diào)試。必須先用萬用表檢測線路是否正確以及機器是否漏電。檢測的電路主要包括主電路、控制電路。檢測主電路時,主要用萬用表測量220V電源進來后是不是每個連接220V的器件的線路都是導通的、火線和零線是否短路、火線或零線是不是跟機器外殼短路。檢測控制電路時主要檢測的是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，氣缸帶動機械部分動作過快而誤傷人。檢測氣動回路有沒有出錯主要是通氣后看各個功能氣缸是不是處在設(shè)計時所要求的位置，如果不在就調(diào)換相應的氣管。（3）依次進行手動操作調(diào)試、單動操作調(diào)試、自動操作調(diào)試，直至設(shè)備可靠運行。（4）以上三步完成后，測試機器運轉(zhuǎn)時的生產(chǎn)效率。如果生產(chǎn)效率偏低，那么就要適當優(yōu)化機械結(jié)構(gòu)和程序。

6 故障處理

實際生產(chǎn)中難免會出現(xiàn)各種故障，上位機檢測到故障后，人機界面將會顯示相應的報警故障信息，警示燈也會同步閃爍，指示維護人員具體檢測相應故障單元。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。當人機界面一直顯示設(shè)備處于急停中的報警信息而急停按鈕并沒有按下時，此時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,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。如光纖感應器、磁感應器等。當出現(xiàn)檢測不到合頁片以及針時，人機界面會顯示相應的報警信息，此時就需要調(diào)整光纖放大器的靈敏度或者調(diào)整檢測頭的檢測位置。當出現(xiàn)氣缸不在原位或終位報警時，需要調(diào)整磁感應器的位置或者檢查磁感應器是否損壞以及氣源是否有問題。（3）電機類故障。該設(shè)備使用的是單相交流電機，再加上頻繁啟停，因此出現(xiàn)故障幾率相對高一些。當電機出現(xiàn)異常時，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].化學工業(yè)出版社,版本：第一版.

[2]李方園.人機界面設(shè)計與應用[M].化學工業(yè)出版社,版本：第一版.

[3]宋伯生.PLC編程實用指南[M].機械工業(yè)出版社,版本：第一版.

[4]胡壽松.自動控制原理[M].國防工業(yè)出版社,版本：第三版.

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