基于PLC的冰箱置物架生产系统的改进设计-论文.pdf

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1、第27卷第3期眚鸟职盛技术净学报Vo1．27No．32014年6月JournalofOingdaoTechnicalCollegeJun．2014基于PLC的冰箱置物架生产系统的改进设计陈萌(青岛职业技术学院海尔学院，山东青岛266555)摘要：以PLC为控制核心，对冰箱置物架生产系统进行了技术改进设计。分析了现有的冰箱置物架生产系统的缺点，着重介绍了冰箱置物架生产控制系统的硬件、软件设计方案。采用旋转编码器作为反馈器件，引入步进电机的局部闭环控制。关键词：PLC；冰箱置物架；旋转编码器；步进电机中图分类

2、号：TM925．21文献标志码：A文章编号：1672—2698(2014)03—0083—04冰箱置物架是冰箱冷藏室常见的配件，通常变形，甚至脱焊。为铁质金属丝交叉焊接成平面网格状，表面白色烤漆制品。目前，国内的冰箱生产企业多将此配件外包给一些小型的金属制品厂家生产，以减少冰箱整体生产成本。而这些小型的金属制品厂，多依靠人工手持方式，使用排焊机进行焊接，再通图1焊接点因排焊头多次冲压变形示意图过人工浸漆烘烤，做成冰箱置物架的成品。由于该冰箱置物架的生产过程，多为人工操作，因生产将焊接好的冰箱置物架送人漆桶

3、进行浸漆，工人操作不熟，易造成焊接点处金属丝冲压变形、要在漆桶内滞留一段时间，保证完全沾上漆粉。脱焊、产品浸漆量过多或过少、烤漆时间过长或过操作工人手工浸漆操作，很难保证浸漆时间的长短等问题，使得现有的冰箱置物架的生产废品率短，造成浸漆过多或过少的情况。高，严重影响了冰箱置物架的生产质量和效率，费将浸漆后的冰箱置物架送人烤漆箱进行烤时费力，有必要对现有的冰箱置物架的生产系统漆，要在烤漆箱内滞留一段时间，保证漆粉烘干。进行技术改进。操作工人手工操作烤漆，很难保证烤漆时间的长短，造成烤漆时间过长或过短的情况。

4、一、冰箱置物架生产系统改进前的状况二、冰箱置物架生产系统改进设计方案以某小型金属制品厂为例，该企业的冰箱置物架生产系统主要由焊接、浸漆和烤漆三个工艺(一)总体方案设计模块组成。改进后的冰箱置物架生产系统主要由PLC、操作工人根据冰箱置物架的外观尺寸，将剪步进电机、步进电机驱动器、旋转编码器、直流电切好的铁质金属丝交叉铺成平面网格状，用手把机等控制执行机构和滚珠丝杠、直线导轨、齿轮传持住外框，将交叉点推到排焊机的焊接砧块上，启动等机械传动机构组成。动排焊机，排焊头下落，冲压到交叉点，进行点焊。针对冰箱置物架

5、生产系统，以PLC为控制核由于排焊机启动后，排焊头往复进行下落上升的心，分别对焊接、浸漆、烤漆三个生产工艺模块进运动，要求交叉点焊接完毕后，必须离开焊接砧行控制，如图2所示。三个生产工艺控制模块相块，不能被排焊头二次冲压，否则焊接点金属丝将对独立，每个控制模块有各自独立的启动、停止、被冲压变形，形成废品，如图1所示。而依靠人工复位控制按钮。其中，焊接控制模块采用步进电操作进行焊接，很难避免有些焊接点不会被冲压机驱动滚珠丝杠副控制冰箱置物架沿X、Y轴运收稿日期：2014—05—05作者简介：陈萌(1977一

6、)，男，山东青岛人，讲师，硕士。832014年第3期眚鸟取盛技术学学报动，电磁阀驱动排焊头垂直升降运动；浸漆控制编码器，使步进电机系统形成闭环控制，步进电机模块采用直流电机驱动控制冰箱置物架垂直升降系统过载时会失步进行反馈补偿，如图5所示。嘲运动；烤漆控制模块采用直流电机驱动控制冰箱置物架水平往复运动。f1=====『f一／／／臣＼＼[x轴方向图2冰箱置物架生产系统改进设计总体框图越撮位(二)控制模块硬件设计冰箱置物架生产系统的PLC控制硬件总体设计如图3所示。赶蚰鞭位图4焊接控制模块硬件设计示意图[巫[

7、][亟妇图5步进电机闭环控制原理示意图2．浸漆控制模块硬件设计。浸漆控制模块采[亟[]用直流电机驱动齿轮齿条机构做垂直往复直线运臣亟困动，冰箱置物架置于齿条上，采用限位开关控制运臣垂叵困动位置，如图6所示。直流电机图3冰箱置物架生产系统PLC控制总体框图1．焊接控制模块硬件设计。为了保证传动过程中的高精度和平稳性，焊接控制模块选用两相混合式步进电机、步进电机驱动器、旋转编码器、滚珠丝杠机构、直线导轨机构等硬件。其中，M1是Y轴运动控制步进电机，与旋转编码器同、n，、，、n轴_2]，连同滚珠丝杠机构固定于托

8、架上，驱动冰箱置物架沿Y轴运动；M2是X轴运动控制步进电机，与旋转编码器同轴，连同滚珠丝杠机构、直线图6直流电机驱动齿轮齿条机构示意图导轨机构固定于平面底座上，驱动托架(含冰箱置物架)沿x轴往复运动，如图4所示。这样选择3．烤漆控制模块硬件设计。烤漆控制模块采的优势是更好地减少传动摩擦系数，提高整体运用直流电机驱动齿轮齿条机构做水平往复直线运动的平稳性。焊接控制模块硬件设计中引入旋转动，冰箱置物架置于齿条上，采用限位开关控制运