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應(yīng)用設(shè)計(jì)

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永宏P(guān)LC在制杯機(jī)取杯機(jī)械手上的應(yīng)用

永宏P(guān)LC在制杯機(jī)取杯機(jī)械手上的應(yīng)用

1.行業(yè)介紹

一次性塑料杯、塑料碗開始廣泛傳播始于上世紀(jì)70年代末,憑借其便捷、衛(wèi)生等特質(zhì),使其在餐飲業(yè)備受器重。塑料杯和塑料碗制造業(yè)的快速發(fā)展主要是因?yàn)檫@些塑料制品是方便和省時(shí)的。目前,塑料杯和塑料碗廣泛應(yīng)用于飲料店、熱冷飲店、奶茶店、酒店、餐廳和咖啡店,提供各種塑料杯裝的外帶飲品和現(xiàn)場使用。

隨著我國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的突飛猛進(jìn),該設(shè)備被廣泛應(yīng)用于一次性塑料杯制造領(lǐng)域的取杯自動(dòng)化作業(yè),可以快速從一次性塑料杯成型機(jī)中取出并疊放到設(shè)定數(shù)量。很好的提高了生產(chǎn)效率、節(jié)約了人工成本,降低了勞動(dòng)強(qiáng)度、改善了生產(chǎn)環(huán)境。

工作原理:制杯機(jī)取杯機(jī)械手通過伺服電機(jī)來進(jìn)行XY軸控制手臂前進(jìn)到成型機(jī)模具中,通過真空發(fā)生器來吸取塑料杯,取出后通過設(shè)定參數(shù)疊放到輸送帶上,通過輸送帶傳送到包裝機(jī)上進(jìn)行包裝。

2.系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

2.1方案背景

制杯機(jī)取杯機(jī)械手是根據(jù)傳統(tǒng)的人工拾取疊放塑料杯設(shè)計(jì)開發(fā)的一款全自動(dòng)的取杯疊放設(shè)備,相對于人工操作疊杯,自動(dòng)取杯機(jī)械手更快,疊放精度更高,無人工接觸更加衛(wèi)生。全自動(dòng)制杯機(jī)取杯機(jī)械手控制多采用PLC控制系統(tǒng),PLC不但能滿足客戶的控制要求,而且系統(tǒng)穩(wěn)定性好、可操控性高。本文主要以永宏PLC在制杯機(jī)取杯機(jī)械手上的應(yīng)用為背景,對該方案的硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)和實(shí)施結(jié)果(應(yīng)用效果)進(jìn)行了詳細(xì)的闡述和說明。

2.2 客戶需求

根據(jù)機(jī)械結(jié)構(gòu)和工藝要求,客戶要求擁有以下功能,首先要求可進(jìn)行手動(dòng)控制步進(jìn)電機(jī)、氣缸等,有模擬啟動(dòng)和單獨(dú)停機(jī)功能,HMI顯示當(dāng)前當(dāng)前機(jī)械手運(yùn)行狀態(tài)、主機(jī)當(dāng)前角度顯示等功能??偠灾?,制杯機(jī)取杯機(jī)械手既需要很好的實(shí)現(xiàn)多種控制要求,同時(shí)也需要很好的實(shí)現(xiàn)多種工藝要求。制杯機(jī)取杯機(jī)械手具體工藝及功能要求下表。

要求1

可進(jìn)行單獨(dú)手動(dòng)XY軸控制

要求2

擁有急停、暫停、停機(jī)三種停止方式

要求3

伺服運(yùn)行參數(shù)可進(jìn)行觸摸屏設(shè)置

要求4

具有依次模擬運(yùn)行和配合主機(jī)運(yùn)行功能

要求5

觸摸屏實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前機(jī)械手運(yùn)行狀態(tài)

要求6

具有設(shè)備不運(yùn)行報(bào)警提示功能

要求7

各工位能單獨(dú)啟停操作

要求8

能控制成型機(jī)的啟停與制杯動(dòng)作

3.硬件配置

制杯機(jī)取杯機(jī)械手組裝機(jī)需要控制2個(gè)伺服電機(jī)和1個(gè)變頻器以及多個(gè)氣缸。所以采用1臺(tái)FBs-40MCT2-AC(主機(jī))作為整臺(tái)設(shè)備的控制系統(tǒng);并使用1個(gè)FBs-B2DA(模擬量板)進(jìn)行PLC對變頻器的頻率控制;上位機(jī)采用HMI觸摸屏界面用于數(shù)據(jù)監(jiān)控及參數(shù)設(shè)置。運(yùn)動(dòng)控制采用用伺服驅(qū)動(dòng)及電機(jī)和變頻器及電機(jī);其它執(zhí)行單元選用氣缸,普通電機(jī)等;檢測單元選用編碼器和接近開關(guān)。整套配置方案能夠幫助客戶節(jié)約很多系統(tǒng)成本。整套配置方案能夠幫助客戶節(jié)約很多系統(tǒng)成本。

4.工藝流程

制杯機(jī)取杯機(jī)械手的工藝流程主要分為四個(gè)流程:機(jī)械手控制,輸送帶控制,主機(jī)控制,制杯控制。還有輔助的報(bào)警功能等。

機(jī)械手控制:XY軸伺服電機(jī)進(jìn)行取杯放杯動(dòng)作。

輸送帶控制:對疊放好的塑料杯進(jìn)行傳送。

主機(jī)控制:控制變頻器啟停以及頻率變化。

制杯控制:塑料杯成型控制。

5.結(jié)論(實(shí)施結(jié)果)

通過現(xiàn)場調(diào)試,制杯機(jī)取杯機(jī)械手組裝機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、操作簡單、便于維護(hù)、生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn),設(shè)備的運(yùn)行效率為2-3s/板,而且設(shè)備在運(yùn)行過程中運(yùn)行平穩(wěn)、生產(chǎn)效率高;從而可以為客戶提高生產(chǎn)效率,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,節(jié)約人工成本,改善生產(chǎn)環(huán)境。該設(shè)備在一次性塑料杯領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用,以其高速度、高精度、高穩(wěn)定性和很強(qiáng)的適用性,同時(shí)也得到了越來越多的客戶認(rèn)可。

審核編輯(
王靜
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