AC∕DC电源线自动绕扎系统的设计与实现.pdf

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1、５７２化工自动化及仪表第４４卷ＡＣ／ＤＣ电源线自动绕扎系统的设计与实现毛行标（顺德职业技术学院电子与信息工程学院）摘要针对原ＡＣ／ＤＣ电源线绕扎设备存在的问题，设计了一个ＡＣ／ＤＣ电源线自动绕扎系统。介绍系统的工艺流程与结构组成，给出系统的硬件电路设计和软件程序流程。该系统在实际生产环节中可代替４～５人的人工操作岗位，使ＡＣ／ＤＣ电源线的生产效率提高５～７倍。关键词自动绕扎系统ＡＣ／ＤＣ电源线硬件电路程序流程中图分类号ＴＨ８６２文献标识码Ｂ文章编号１０００３９３２（２０１７）０６０５７２０３目前

2、，大部分ＡＣ／ＤＣ电源线的绕扎加工还停留在手工加工阶段，即由人工将ＡＣ／ＤＣ电源线旋绕好之后，再用扎带扭紧，这种方式存在生产效率低且产品合格率不高等缺陷，因此一直制约着ＡＣ／ＤＣ电源线绕扎技术的发展。近年来，随着社图１系统工艺设计流程会的发展，出现了用工紧缺且成本不断上升的现象，这就使得开发一种性能好、生产效率高的ＡＣ／１．２系统的结构组成ＤＣ电源线自动绕扎设备显得尤为迫切。经过初ＡＣ／ＤＣ电源线自动绕扎系统（图２）由机械步的市场调查，目前有少量的非标设备厂商开始传动系统、电控气动系统、显示系统和电源

3、系统组开发一些自动绕线机，但是仅限于半自动化产品，成。机械传动系统由ＡＣ／ＤＣ电源线送料系统、自存在操作故障率高、定位精度低等问题，导致产品动绕线系统、捆扎带送料系统、捆扎带自动裁切系合格率极低。为此，笔者设计了一套代替手工操统及自动捆扎系统等组成。电控气动系统主要由作的ＡＣ／ＤＣ电源线自动绕扎系统。该系统以ＰＬＣ和执行单元构成，用于控制气动元件、绕线扭［１，２］［３］ＰＬＣ为主要中央控制单元，通过气、电结合的紧及步进电机等。显示系统的主要作用是：手控制方式进行优化设计，以解决目前设备存在的动输入，监

4、测ＡＣ／ＤＣ电源线送料系统、自动绕线自动化程度低、定位精度低、生产效率低及产品质系统、捆扎带送料系统、捆扎带自动裁切系统及自量差等问题。动捆扎系统等是否正常；设置参数，自动控制ＡＣ／１系统总体方案ＤＣ电源线绕匝圈数和捆扎长度。电源系统主要为ＰＬＣ系统、气缸及步进电机等提供５Ｖ、２４Ｖ和１．１工艺流程２２０Ｖ（ＡＣ）电源。ＡＣ／ＤＣ电源线自动绕扎系统的工艺设计流程如图１所示。系统按既定流程开始运行后，下一个工序工作期间上一个工序可与之同步进行，即在执行“按标准自动绕扎排序”工序时，系统可以继续执行“ＡＣ

5、／ＤＣ电源线原料输入”工序，以实现连续流水化作业，提高生产效率。图２系统结构框图作者简介：毛行标（１９７７），讲师，从事电子科学技术的教学与研究，ｊｗｍａｏｘｂ＠１２６．ｃｏｍ。第６期毛行标．ＡＣ／ＤＣ电源线自动绕扎系统的设计与实现５７３２硬件部分动进行自检，自动恢复到初始状态。ＳＷ２用于系ＡＣ／ＤＣ电源线自动绕扎系统的硬件部分（图统紧急停止，当故障产生或者生产过程中需要紧３）主要由ＰＬＣ主控单元、外设步进驱动模块、绕急停车时，按下ＳＷ２。中间继电器ＫＡ１～ＫＡ９分线测距传感模块、外设气缸执行模块、

6、参数显示设别用于控制对应的气缸电磁阀（图５），从而控制［４］置模块和电源模块（输出５、２４、２２０Ｖ（ＡＣ））组成。对应的气动元件（表１）。图３硬件结构框图２．１ＰＬＣ主控电路图５气缸电磁阀控制电路ＰＬＣ主控电路如图４所示，ＰＬＣ选择Ｓ７２００ＣＰＵ２２６，内置２４个输入、１６个输出数字量，两个表１气动元件［３］通信接口，主要用于连接参数显示设置模块。序号中间继电器编号电磁阀编号被控对象ＳＷ１用于控制ＰＬＣ系统启动，按下ＳＷ１系统自１ＫＡ１ＹＶ１２送扎带位移气缸２ＫＡ２ＹＶ２２扎带夹紧气缸３ＫＡ３Ｙ

7、Ｖ３２切扎带气缸４ＫＡ４ＹＶ４２下降抓线气缸５ＫＡ５ＹＶ５２抓取线纵移气缸６ＫＡ６ＹＶ６２抓线气缸７ＫＡ７ＹＶ７２夹线移动气缸８ＫＡ８ＹＶ８２送线排线气缸９ＫＡ９ＹＶ９２下降扭扎带气缸２．２步进电机驱动电路步进电机驱动电路如图６所示，系统采用图４ＰＬＣ主控电路ＹＫＡ２６０９ＭＡ驱动器作为步进电机驱动器，分别图６步进电机驱动电路５７４化工自动化及仪表第４４卷控制步进电机Ｍ１～Ｍ３，达到精确控制送线排线、捆扎带４个步骤运行。系统第２次开始运行时，输送扎带和扎带扭紧的目的。即转入正常生产后，按照预设时间４个

8、系统同步３系统程序运行，相当于４个工人同时生产，提高了生产效［５］系统程序流程如图７所示。ＡＣ／ＤＣ电源线率。根据实际测量，该系统１ｍｉｎ产能为５０条原料输入系统、自动绕扎系统、自动捆扎带系统和ＡＣ／ＤＣ电源线。自动上扎带系统开机时，先进行自检并恢复到各４结束语工位初始状态，等待来料加工。根据绕线成品间在当前不断攀升的劳动力成本的压力下，既距和系统实际运行情况来计算完成一个工位所需要保证产品品质又要代替人工操作提高生产效要的时间，并以最长工位时间作为基础