基于PLC的锁螺丝自动化控制系统设计_王月芹.pdf

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1、基于PLC的锁螺丝自动化控制系统设计ThedesignofthelockscrewautomaticcontrolsystembasedonPLC123王月芹,周保廷,朱伟博123WANGYue-qin,ZHOUBao-ting,ZHUWei-bo(1.苏州工业职业技术学院,苏州215104;2.苏州汇川技术有限公司,苏州215100;3.苏州自动化设备有限公司,苏州215100)摘要:针对自主开发的锁螺丝自动化生产设备,设计了基于可编程控制器(PLC)的控制系统,该系统融合了视觉定位、伺服驱动和人机交互等技术。本系统应用于单相国网表自动化生产流水线,实现了表电压接线端子自动锁螺丝

2、的控制功能。本文从机械系统结构、控制系统硬件搭建、控制系统软件设计、报警系统、通信等方面进行了详细的介绍。该设备运行可靠、参数调节方便、监控界面清晰,解决了现有生产线自动化程度低的问题,提高了产品生产效率。关键词:PLC;视觉定位;伺服驱动;触摸屏中图分类号:TP273文献标识码:A文章编号:1009-0134(2014)09(上)-0152-04Doi:10.3969/j.issn.1009-0134.2014.09(上).410引言丝缺料报警,螺丝长度不合格报警。系统设置八个工位:一个上料区、一个视觉定位区、四个锁在现代化生产流水线中,自动控制技术起着螺丝区、一个下料区和预留一

3、个工位。八工位定越来越重要的作用,所谓自动控制,是指在没有位采用八工位分割器构成的分度转盘结构,在所人直接参与的情况,利用外加的设备或装置,使有工位都完成后给出一个工位切换信号,八工位生产过程(统称被控对象)的某个工作状态或参[1]分割器切换一个工位,结构图如图1所示。数(即被控量)自动地按照预定的规律运行。单自动锁螺丝机动作流程分析如下:相国网表生产流水线中,表电压接线端子上需8个1)上料工位锁螺丝,传统方式是依靠人工进行手动锁螺丝,传送带将电表带入上料区,导正气缸将电表一方面严重影响了企业的产能,另一方面造成了导正,上料传感器检测到电表到位,启动上料机不良产品的漏检。企业要降低

4、成本提高生产效械手,伺服驱动运行到位,升降气缸下降到位,率,急需研制出一台机械自动锁螺丝机。本文设夹爪气缸抓取电表,升降气缸上升到位,伺服驱计了基于可编程控制器(PLC)的自动锁螺丝控制系动运行到上料工位,升降气缸升降气缸下降到统。该系统融合了视觉定位、伺服驱动和人机交位,准确放入到上料工位。完成上料功能。如果互等技术,实现了表电压接线端子自动锁螺丝的有异常要发出搬运不到位报警。控制功能。解决了现有生产线自动化程度低的问2)视觉定位工位题,提高了产品生产效率。视觉定位区采用日本松下CCD视觉定位图像1自动锁螺丝机概述识别,负责对工位上电表所需锁螺丝位置进行定自动锁螺丝机是单相国网表

5、自动化生产流水位,并判断8个锁螺丝位和有无锁螺丝,并将信号线中表电压接线端子锁螺丝自动化装置。本系统数据保存,供后续的四个自动锁螺丝定位。如发具有单表自动上料,通过CCD对螺丝孔的视觉现信号异常,要发出视觉定位异常报警。定位,找准相应螺丝孔中心位置,驱动锁螺丝单3)自动锁螺丝1号工位元,按设定的扭力锁螺丝,自动安装入表中所有自动锁螺丝区根据上工位的视觉定位信号,螺丝,安装完毕,自动出料流至下道工序。由锁螺丝机械手自动锁螺丝。每个电表上需要锁8系统技术要求:正常情况下,锁螺丝速度控个螺丝,四个自动锁螺丝工位各负责自动锁两螺制每5~6秒完成一个螺丝的锁定。并且锁螺丝的不丝。自动锁螺丝1

6、号工位负责锁1、2号螺丝。得到成功率小于0.5%;系统具有视觉定位异常报警、打螺丝驱动信号后,先驱动锁1号螺丝,再驱动锁浮锁报警、螺丝滑锁报警、搬运不到位报警,螺2号螺丝。自动锁螺丝状态下,锁螺丝机械手的伺收稿日期:2014-06-16基金项目:江苏省高等职业院校高级访问工程师计划资助项目(2014FG080)作者简介:王月芹(1974-),女,副教授,硕士,研究方向为机电一体化和自动控制。【152】 第36卷 第9期 2014-09(上)服被驱动,运行到1号打螺丝位,气缸下降,下降到位,补充螺丝到位,驱动电批,电批低速反转定心,然后快速正转,确保上紧到位,扭力达标,保证锁螺丝质量

7、。如果发现锁螺丝到位信号或扭力信号有异常,说明没有锁到位或出现滑丝,则要保存信号,告知下料时,将此产品放入到次品区。同时要发出浮锁报警和螺丝滑锁报警。如果螺丝不匹配,要发出螺丝长度不合格报警。4)自动锁螺丝2号工位动作流程同上。负责锁3、4号螺丝。5)自动锁螺丝3号工位动作流程同上。负责锁5、6号螺丝。6)自动锁螺丝4号工位图1自动锁螺丝机的结构图动作流程同上。负责锁7、8号螺丝。7)下料工位读写与伺服的通信数据。系统中上料机械手上升下料信号驱动后,伺服驱动运行到下料

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