淺析基于可編程控制器開發(fā)的電極帽計(jì)數(shù)裝置

韓佩俠 何軍 董明才

摘要： 隨著中國(guó)汽車制造行業(yè)的蓬勃發(fā)展，隨之而來(lái)的汽車市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)也越來(lái)越激烈，為了使車企長(zhǎng)期立于不敗之地，各大車企紛紛提高生產(chǎn)效率，降低制造成本。而汽車制造中焊接技術(shù)占據(jù)主要地位，同時(shí)消耗也是巨大的，一個(gè)車型每天的廢舊電極帽數(shù)量達(dá)到1500個(gè)。為了控制成本，減少不必要的損失，需要對(duì)廢舊的電極帽進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，是發(fā)放數(shù)量和回收數(shù)量一致，減少過(guò)程中的浪費(fèi)。而傳統(tǒng)的稱重方法由于受現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境（焊接飛濺、殘膠等）影響較大，導(dǎo)致結(jié)果偏差較大。龐大的數(shù)量通過(guò)人工進(jìn)行計(jì)數(shù)費(fèi)時(shí)費(fèi)力且計(jì)數(shù)不準(zhǔn)確也造成浪費(fèi)。目前市面上存在的電極帽計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)不夠精確，而且性能不穩(wěn)定，多個(gè)電極帽經(jīng)過(guò)或者銅屑堆積會(huì)卡頓導(dǎo)致設(shè)備計(jì)數(shù)停止。針對(duì)上述問題基于可編程控制器開發(fā)的電極帽計(jì)數(shù)裝置

關(guān)鍵詞：廢舊電極帽;消耗量大;成本控制;無(wú)好的解決方案

一.電極帽概述

電極帽屬于焊接電極的一種，用于電阻焊接設(shè)備的焊接，如固定式點(diǎn)焊機(jī)、懸掛式點(diǎn)焊機(jī)及機(jī)械手點(diǎn)焊機(jī)等，因?yàn)樘子陔姌O連桿上，故而稱作電極帽，其材質(zhì)大多為鉻鋯銅，也有彌散銅，在焊接一定的次數(shù)后由于磨損而需要修磨或更換，屬于焊接消耗品。

二.電極帽自動(dòng)計(jì)數(shù)裝置概述

基于可編程控制器開發(fā)的電極帽計(jì)數(shù)裝置，包括機(jī)架、電機(jī)、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、計(jì)數(shù)顯示器和計(jì)數(shù)傳感器、控制箱、毛刷等組成。其工作原理是通過(guò)PLC控制電機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)，來(lái)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤，同時(shí)毛刷將未落入轉(zhuǎn)盤內(nèi)的電極帽刷出，保證每個(gè)轉(zhuǎn)盤1的孔內(nèi)只有1個(gè)電極帽，當(dāng)轉(zhuǎn)盤1運(yùn)動(dòng)到與轉(zhuǎn)盤2的工藝孔重合位置時(shí)，電極帽通過(guò)轉(zhuǎn)盤1、轉(zhuǎn)盤2的孔進(jìn)入到滑道，落入電極帽收集槽中，在滑道上裝有計(jì)數(shù)傳感器，當(dāng)電極帽經(jīng)過(guò)傳感器時(shí)觸發(fā)滑道中的傳感器，完成計(jì)數(shù)功能。

此裝置采用了計(jì)數(shù)傳感器與計(jì)數(shù)顯示器配合，毛刷分離進(jìn)行計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)精確，從而可以有效降低人力成本低，且有鐵屑分離設(shè)計(jì)，性能穩(wěn)定，不會(huì)因?yàn)橛衅渌行嫉炔牧嫌绊懹?jì)數(shù)精度。

三.電極帽自動(dòng)計(jì)數(shù)裝置原理

3.1硬件結(jié)構(gòu)

采用西門子的ET200S作為控制器，觸摸屏作為人機(jī)交互，控制變頻器勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)盤，當(dāng)雙層孔位重合時(shí)電極帽掉落滑道，滑道末端采用廣電傳感器檢測(cè)數(shù)量，最后將數(shù)量通過(guò)人機(jī)界面顯示。

3.2轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)

主體工作臺(tái)為兩個(gè)帶孔轉(zhuǎn)盤，由電機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)軸與轉(zhuǎn)盤1在轉(zhuǎn)盤2上面做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)盤1孔中所攜帶的電極帽與轉(zhuǎn)盤2孔對(duì)正時(shí)，轉(zhuǎn)盤1的電極帽通過(guò)轉(zhuǎn)盤2的孔掉落到滑道中，轉(zhuǎn)盤2設(shè)計(jì)有兩個(gè)U型下料口。

3.3滑道結(jié)構(gòu)

當(dāng)電極帽通過(guò)轉(zhuǎn)盤1、轉(zhuǎn)盤2的孔進(jìn)入到滑道，落入電極帽收集槽中，在滑道上裝有計(jì)數(shù)傳感器，當(dāng)電極帽經(jīng)過(guò)傳感器時(shí)觸發(fā)滑道中的傳感器，完成計(jì)數(shù)功能并在顯示屏上面進(jìn)行顯示。

3.4人機(jī)界面應(yīng)用

通過(guò)人機(jī)界面對(duì)設(shè)備進(jìn)行啟動(dòng)、停止、復(fù)位等操作，2個(gè)滑道檢測(cè)出的電極帽數(shù)量相加成為總的檢測(cè)數(shù)量

六 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文對(duì)新型電極帽自動(dòng)計(jì)數(shù)設(shè)備的設(shè)計(jì)與應(yīng)用進(jìn)行了原理分析和應(yīng)用闡述，利用新型電極帽自動(dòng)計(jì)數(shù)裝置，可提升效率300%。隨著自動(dòng)化、數(shù)字化的發(fā)展，各行各業(yè)都逐步采用自動(dòng)化代替人工，螺絲、螺母等都可以使用到自動(dòng)技術(shù)裝置，我們應(yīng)該對(duì)自動(dòng)化、可視化、數(shù)字化等的知識(shí)不斷鞏固、創(chuàng)新，才能滿足電氣工程發(fā)展的需要。電極帽自動(dòng)計(jì)數(shù)裝置的設(shè)計(jì)與應(yīng)用希望能對(duì)相關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)、自動(dòng)化控制有所幫助。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉治華.《機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)》2009年1月

[2]雷玉成、陳希章、朱強(qiáng).《金屬材料焊接工藝》2007.08

[3]王兆明.《電氣控制與PLC技術(shù)》2010-4-1

作者簡(jiǎn)介：

韓佩俠 ?男，1989年出生，機(jī)械技師，從事汽車制造領(lǐng)域機(jī)械設(shè)計(jì)與制造，有著10年的豐富設(shè)計(jì)制造經(jīng)驗(yàn)

何軍 ???男，1987年出生，車輛工程專業(yè)工程師，從事汽車制造領(lǐng)域的機(jī)械設(shè)計(jì)與制造

董明才，男，1989年出生，電氣技師，從事汽車制造領(lǐng)域機(jī)器人和PLC的應(yīng)用研究