[发明专利]基于PLC的滚槽封口机控制系统

摘要

本发明基于PLC的滚槽封口机控制系统，包括用于完成程序控制的输入信号采集系统（10）、逻辑控制器PLC（20）、输出信号执行系统（40）及人机界面(30)；还包括用于实现程序自动控制的加工装置工作区及辅助加工工作区,所述加工装置包括滚槽装置、槽口压缩装置及封口装置，其分别分布在铝壳夹持装置周围的滚槽一工作区（101）、一槽压缩工作区（102）、滚槽二工作区（103）、二槽压缩工作区（104）及封口工作区（108）。机器将全部加工功能及辅助加工功能集成于一体由PLC总体逻辑控制，操作维护灵活、满足滚槽封口工艺的特殊要求、降低劳动强度、提高工作效率、适合流水作业。

主权项

1.基于PLC的滚槽封口机控制系统，其特征在于，Ⅰ、该系统包括用于完成程序控制的A.输入信号采集系统（10），所述输入信号采集系统（10）与PLC（20）输入端电连接，其包括：a操作输入（11），用于控制机器的运行与停止及故障复位，所述操作输入（11）包括启动按钮、停止按钮、复位按钮；b工位旋转检测输入（12），用于检测工位旋转时减速位与停止位，所述工位旋转检测输入（12）包括工位旋转停止位检测光电开关PS1、工位旋转减速位检测光电开关PS2；c气缸位置检测输入（13），用于检测各气缸活塞位置，所述气缸位置检测输入（13）包括滚槽一气缸上限检测开关S1、滚槽一气缸下限检测开关S2，一槽压缩气缸上限检测开关S3，滚槽二气缸上限检测开关S4、滚槽二气缸下限检测开关S5，二槽压缩气缸上限检测开关S6，半成品机械手升降气缸上限检测开关S7、半成品机械手升降气缸下限检测开关S8，半成品机械手抓取气缸张开检测开关S9，半成品机械手送出气缸原点位检测开关S10、半成品机械手送出气缸送出位检测开关S11，封口气缸上限检测开关S12、封口气缸下限检测开关S13，成品机械手升降气缸上限检测开关S14、成品机械手升降气缸下限检测开关S15，成品机械手抓取气缸张开检测开关S16，成品机械手送出气缸原点位检测开关S17、成品机械手送出气缸送出位检测开关S18；d半成品检测输入（14）及成品检测输入（15），用于检测有无半成品、成品以及输送带上半成品、成品是否已满，所述半成品检测输入（14）包括半成品有无检测光电开关PS3、半成品满检测光电开关PS4，所述成品检测输入（15）包括成品有无检测光电开关PS5、成品满检测光电开关PS6；B. PLC(20)；C.输出信号执行系统（40），所述输出信号执行系统（40）与PLC（20）输出端电连接，其包括：a电机驱动输出（50），用于驱动各电机运行，所述电机驱动输出（50）包括工位旋转电机驱动器、工位旋转电机，滚槽一电机驱动器、滚槽一电机，滚槽二电机驱动器、滚槽二电机，封口电机驱动器、封口电机，半成品下料传送电机驱动器、半成品下料传送电机，成品下料传送电机驱动器、成品下料传送电机；b气缸驱动输出（60），用于驱动各气缸动作，所述气缸驱动输出（60）包括滚槽一气缸电磁阀、滚槽一气缸，一槽压缩气缸电磁阀、一槽压缩气缸，滚槽二气缸电磁阀、滚槽二气缸，二槽压缩气缸电磁阀、二槽压缩气缸，封口气缸电磁阀、封口气缸，半成品机械手送出气缸电磁阀、半成品机械手送出气缸，半成品机械手升降气缸电磁阀、半成品机械手升降气缸，半成品机械手抓取气缸电磁阀、半成品机械手抓取气缸，成品机械手送出气缸电磁阀、成品机械手送出气缸，成品机械手升降气缸电磁阀、成品机械手升降气缸，成品机械手抓取气缸电磁阀、成品机械手抓取气缸；D.人机界面(30)，所述人机界面(30) 与PLC（20）通过通讯电缆RS485双向通讯连接，用于滚槽及封口时间的设置及产量计数，还用于调试机器时手动操作；Ⅱ、该系统包括实现程序自动控制的加工装置工作区及辅助加工工作区, 所述加工装置包括滚槽装置、槽口压缩装置及封口装置，所述辅助加工包括铝壳输入、半成品铝壳检测、半成品机械手、半成品下料传送、半成品输入、成品检测、成品机械手、成品下料传送，其分别分布在铝壳夹持装置周围的铝壳输入工作区（100）、滚槽一工作区（101）、一槽压缩工作区（102）、滚槽二工作区（103）、二槽压缩工作区（104）、半成品铝壳检测区（111）、半成品机械手工作区（106）、半成品下料传送工作区（113）、半成品输入工作区（107）、封口工作区（108）、成品检测工作区（112）、成品机械手工作区（109）、成品下料传送工作区（114）；Ⅲ、该系统包括如下工作过程：1) 打开机器电源后，通过PLC程序控制使机器处在初始状态，即：1.1)滚槽一气缸、一槽压缩气缸、滚槽二气缸、二槽压缩气缸、封口气缸、半成品机械手升降气缸、成品机械手升降气缸均处在上限位，气缸位置检测输入滚槽一气缸上限检测开关S1、一槽压缩气缸上限检测开关S3、滚槽二气缸上限检测开关S4、二槽压缩气缸上限检测开关S6、成品机械手升降气缸上限检测开关S7、封口气缸上限检测开关S12、成品机械手升降气缸上限检测开关S14均为闭合状态；1.2)滚槽一、滚槽二、封口、工位旋转电机均处在停止状态；1.3)处在铝壳输入工作区（100）、半成品机械手工作区（106）、半成品输入工作区（107）、成品机械手工作区（109）的工位转盘上的气动夹具呈张开状态；2)在人机界面(30)上设置滚槽一、滚槽二及封口时间；3)一号操作员将第一只铝壳放入工位转盘上铝壳输入工作区（100）的气动夹具内启动机器，第一只铝壳即依次完成滚槽一、一槽压缩、滚槽二、二槽压缩加工：3.1)工位转盘按逆时针旋转使第一只铝壳进入滚槽一工作区（101），滚槽一工作区（101）的滚槽一电机旋转，带动滚槽装置旋转，同时滚槽一气缸下降，当滚槽一气缸下降到下限时，气缸位置检测输入的滚槽一气缸下限检测开关S2闭合，人机界面(30)上设置的滚槽一时间开始计时，滚槽一滚槽装置对第一只铝壳滚第一道槽口加工，当滚槽一时间达到设定限值时，滚槽一气缸上升，带动滚槽一滚槽装置脱离第一只铝壳；3.2)当滚槽一气缸上升到上限时, 气缸位置检测输入的滚槽一气缸上限检测开关S1闭合, 工位转盘按逆时针旋转使第一只铝壳进入一槽压缩工作区（102）；3.3)当工位转盘旋转停止时，一槽压缩工作区（102）的一槽压缩装置对第一只铝壳实施一槽压缩加工；3.4)依此类推，工位转盘旋按逆时针转使第一只铝壳进入滚槽二工作区（103），滚槽二工作区（103）的滚槽二电机旋转，带动滚槽装置旋转，同时滚槽二气缸下降，当滚槽二气缸下降到下限时，气缸位置检测输入的滚槽二气缸下限检测开关S5闭合，人机界面(30)上设置的滚槽二时间开始计时，滚槽二滚槽装置对第一只铝壳滚第二道槽口加工，当滚槽二时间达到设定限值时，滚槽二气缸上升，带动滚槽二滚槽装置脱离第一只铝壳；3.5)当滚槽二气缸上升到上限时, 气缸位置检测输入的滚槽二气缸上限检测开关S4闭合, 工位转盘按逆时针旋转使第一只铝壳进入二槽压缩工作区（104）, 同时下一只铝壳进入滚槽二工作区（103）；3.6)当工位转盘旋转停止时，二槽压缩工作区（104）的二槽压缩装置对第一只铝壳实施二槽压缩加工；3.7)依此类推，当工位转盘旋转带动铝壳经过半成品铝壳检测区（111）时，半成品铝壳检测区（111）的半成品铝壳检测装置对半成品铝壳实施检测，如检测到有半成品铝壳时，半成品机械手工作区（106）的半成品机械手将其抓起，并放入半成品下料传送工作区（113）的传送带上，半成品铝壳由传送带传送至半成品料斗，如检测不到半成品铝壳时，半成品机械手不动作；4)二号操作员将半成品机械手传送过来的传送带上或半成品料斗内的半成品铝壳，装好芯组及盖板后，将其放入半成品输入工作区（107）的气动夹具内；4.1)当装好芯组及盖板的半成品，经工位转盘按逆时针旋转至封口工作区（108）时，封口工作区（108）的封口电机旋转，带动封口装置旋转，同时封口气缸下降，当封口气缸下降到下限时，气缸位置检测输入的封口气缸下限检测开关S13闭合，人机界面(30)上设置的封口时间开始计时，封口装置对第一只铝壳实施封口加工，当封口时间达到设定限值时，封口气缸上升，带动封口装置脱离第一只铝壳；4.2)依此类推，当工位转盘按逆时针旋转带动已封口的成品经过成品检测区（112）时，成品检测区（112）的成品检测装置对成品实施检测，如检测到有成品时，成品机械手工作区（109）的成品机械手将其抓起，并放入成品下料传送工作区（114）的传送带上，成品由成品下料传送带传送至成品料斗，如检测不到成品时，成品机械手不动作；5)工位转盘旋转条件是滚槽一气缸、一槽压缩气缸、滚槽二气缸、二槽压缩气缸、封口气缸、半成品机械手升降气缸、成品机械手升降气缸均处在上限位；即气缸位置检测输入的滚槽一气缸上限检测开关S1、一槽压缩气缸上限检测开关S3、滚槽二气缸上限检测开关S4、二槽压缩气缸上限检测开关S6、半成品机械手升降气缸上限检测开关S7、封口气缸上限检测开关S12、成品机械手升降气缸上限检测开关S14均为闭合状态；6)自动运行中，工位转盘旋转停止时，滚槽一工作区（101）的滚槽一装置、一槽压缩工作区（102）的一槽压缩装置、滚槽二工作区（103）的滚槽二装置、二槽压缩工作区（104）的二槽压缩装置、半成品机械手工作区（106）的半成品机械手、封口工作区（108）的封口装置、成品机械手工作区（109）的成品机械手装置及机构同时动作；7)自动运行中，一号操作员及二号操作员不断将铝壳放入工位转盘上铝壳输入工作区（100）及半成品输入工作区（107）的气动夹具内，即可实现自动化流水作业。