全自動上管機控制器的製造方法
2023-07-30 06:52:51 3
全自動上管機控制器的製造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種全自動上管機控制器。它是由PLC可編程控制器或單板機、檢測器JCQ和執行控制電路ZXKZDL及觸控螢幕HMI組成；檢測器JCQ由一組與監測點相對應的接近開關和光電檢測器及按鈕開關構成，所述接近開關和光電檢測器及按鈕開關分別設於上管機被監測點的對應位置，接近開關和光電檢測器及按鈕開關並行設於PLC可編程控制器或單板機的輸入端，其輸出的電信號分別與PLC可編程控制器或單板機的輸入端相連，PLC可編程控制器或單板機的控制輸出端分別與執行控制電路ZXKZDL的輸入端相連接。該控制器採用以微步距步進電機為動力源，定位精度大大提高、性能更加穩定、可靠性更高，續管準確率達到了100%。
【專利說明】全自動上管機控制器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種用於與制瓶機配套使用的上管機控制器，具體地說是一種全自動上管機控制器。
【背景技術】
[0002]目前用於與制瓶機配套使用的全自動上管機，是由本 申請人:於2011年05月26日申請的申請號201120171939.6，名稱為「一種與制瓶機配套使用的全自動上管機」的發明專利，它主要由檢測器、控制器、送管提升機構、送管機構、抓管轉向機構和插管機構構成，所述檢測器的檢測點分別設於送管提升機構、送管機構、抓管轉向機構和插管機構及制瓶機的相應位置，檢測器輸出的電信號與控制器的輸入端相連接，控制器輸出的控制信號分別與送管提升機構、送管機構、抓管轉向機構和插管機構被控部件的控制端相連接；所述送管提升機構裝配在機座的下部，送管機構設於機座的頂端，抓管轉向機構裝配在對應送管機構一側機座的頂端，插管機構固裝在對應制瓶機夾頭和抓管轉向機構位置的機座下部。該技術方案採用以空氣為動力源的氣缸完成對上管機的各種操作控制，雖然可實現自動取管、提升、送管、插管、回退復位的全自動操作，但由於以空氣為動力源的氣缸的氣體壓力、氣體純度及氣體的可壓縮性等因素，使得該上管機定位精度不高、性能不夠穩定，另外由於氣缸的控制方式需要多種控制器及閥體，使得控制機構複雜，不易操作，故障率高等缺陷。
【發明內容】
[0003]本實用新型的目的在於提供一種性能穩定、精度高、定位準確的全自動上管機控制器。
[0004]本實用新型的目的是這樣實現的:該全自動上管機控制器它是由PLC可編程控制器或單板機、檢測器JCQ和執行控制電路ZXKZDL及觸控螢幕HMI組成；檢測器JCQ由一組與監測點相對應的接近開關和光電檢測器及按鈕開關構成，所述接近開關和光電檢測器及按鈕開關分別設於上管機被監測點的對應位置，接近開關和光電檢測器及按鈕開關並行設於PLC可編程控制器或單板機的輸入端，其輸出的電信號分別與PLC可編程控制器或單板機的輸入端相連，PLC可編程控制器或單板機的控制輸出端分別與執行控制電路ZffiZDL的輸入端相連接。
[0005]本實用新型取得的技術進步:該控制器通過多組檢測點將檢測到的各種檢測信號輸出至可編程控制器或單板機的輸入端，由可編程控制器或單板機對其加工處理，並有序輸出各種控制信號，控制上管機的送管提升機構、送管機構、傳管機構、抓管轉向機構和插管機構實現自動取管、提升、遞管、送管、插管、回退復位的全自動操作，該控制器採用以微步距步進電機為動力源，定位精度大大提高、性能更加穩定、可靠性更高、更易操作、噪音小、運動平穩等，續管準確率達到了 100%。
【專利附圖】
【附圖說明】[0006]圖1為本實用新型的方框圖。
[0007]圖2為本實用新型的電原理圖。
【具體實施方式】
[0008]下面以附圖為實施例對本實用新型進一步說明。該全自動上管機控制器是對現有全自動上管機控制器的一種改進方案，如圖1所示，該控制器是由PLC可編程控制器、檢測器JCQ和執行控制電路ZXKZDL及觸控螢幕HMI組成；檢測器JCQ由一組與監測點相對應的接近開關和光電檢測器及按鈕開關構成，所述接近開關和光電檢測器及按鈕開關分別設於上管機被監測點的對應位置，接近開關和光電檢測器及按鈕開關輸出的電信號分別與PLC可編程控制器的輸入端相連，PLC可編程控制器的控制輸出端分別與執行控制電路ZffiZDL的輸入端相連接。檢測器JCQ通過多組檢測點將檢測到的各種檢測信號輸出至PLC可編程控制器的輸入端，由PLC可編程控制器對其加工處理，並有序輸出各種控制信號，由執行控制電路ZffiZDL控制上管機的送管提升機構、送管機構、傳管機構、抓管轉向機構和插管機構實現自動取管、提升、遞管、送管、插管、回退復位的全自動操作。本實施例選用PLC可編程控制器為主控元件，也可選用單板機為本實用新型的主控元件。下面分別對上述各部分的構成及相互的連接關係進行詳細說明:上述所說檢測器JCQ由接近開關SQP1-SQP19和光電檢測器G1-G5及按鈕開關SB1-SB3構成；接近開關SQP1-SQP19和光電檢測器G1-G5及按鈕開關SB1-SB3的輸出端分別並行接於PLC可編程控制器的輸入端。上述各檢測操作開關主要用於對上管機的送管提升機構、送管機構、傳管機構、抓管轉向機構和插管機構工作過程的檢測和信號採集。其中光電檢測器Gl、G2用於檢測制瓶機是否需要續裝玻璃管，其檢測點設於對應制瓶機夾頭的上、下位置。光電檢測器G3用於檢測抓管轉向機構中的機械手是否抓住玻璃管，其檢測點設於機械手的一側位置。光電檢測器G4用於檢測送管提升機構中託架上有、無玻璃管，其檢測點設於託架的下方。光電檢測器G5用於檢測送管機構中的儲管架上有、無玻璃管，其檢測點設於儲管架的下方。接近開關SQPl用於檢測制瓶機的位置狀態，其主要是檢測制瓶機的公轉零點，即制瓶機旋轉圈數的檢測。其檢測點設於制瓶機A部任一夾爪上方。接近開關SQP2用於檢測制瓶機公轉的工位，其檢測點設於制瓶機公轉傳動軸的對應位置。接近開關SQP5用於檢測機械手是否閉合，檢測點設於機械手的一側。接近開關SQP3、SQP4用於檢測插管升降機構的上升和下降的位置，其檢測點設於對應升降機構的機座立柱上。接近開關SQP6-SQP19用於檢測步進電機M1-M9工作狀態，其分別對應裝配在步進電機M1-M9的直線步進電機體兩側上。其中接近開關SQP8用於檢測制瓶機的零點工作位置。
[0009]上述所說執行控制電路要由繼電器KA1-KA3、伺服電機驅動器SFQD、步進電機驅動器ΠΜ1-ΠΜ9、伺服電機KM和步進電機M1-M9及CAN命令轉換器組成；繼電器KA1-KA3的輸入端接於PLC可編程控制器或單板機的輸出端，繼電器KA1-KA3的輸出經步進電機驅動器ΠΜ8-ΠΜ9與步進電機M8-M9的控制端相連；CAN命令轉換器的輸入端接於PLC可編程控制器或單板機的輸出端，CAN命令轉換器的輸出與並行連接的步進電機驅動器WM1-UIM7的輸入控制端相連，步進電機驅動器ΠΜ1-ΠΜ7的輸出分別與步進電機M1-M7的控制端相連；伺服電機驅動器SFQD的輸入端接於PLC可編程控制器或單板機的輸出端，伺服電機驅動器SFQD輸出與伺服電機KM的控制端相連。[0010]本實用新型使用時，首先通過觸控螢幕HMI操作按鈕開關SB3進行復位，使控制器各組成部分處於初始工作狀態。其各部分的工作過程及工作原理分別描述如下:
[0011]取管及提升控制操作:操作按鈕開關SB1，啟動上管機，PLC可編程控制器輸出控制指令給繼電器KA1，繼電器KAl吸合，使得步進電機驅動器ΠΜ8發出脈衝控制信號給步進電機M8，步進電機M8帶動滾管裝置將玻璃管提升至提管託架，當光電檢測器G5有檢測信號，並延時超過I秒後，PLC可編程控制器輸出控制信號，使得繼電器KAl斷開，步進電機M8停止工作。同時PLC可編程控制器輸出控制指令給繼電器KA2，繼電器KA2吸合，步進電機驅動器ΠΜ9發出脈衝控制信號給步進電機M9，步進電機M9驅動提管託架託舉玻璃管向上運行。當託架上升至接近開關SQP7位置時，步進電機M9停止上升，託架上的玻璃管自動滑落到上料倉內。步進電機M9停頓數秒後，PLC可編程控制器輸出控制信號至繼電器KA3，繼電器KA3吸合，步進電機驅動器ΠΜ9發出反轉控制指令，步進電機M9反轉，託架下降，當託架下降至接近開關SQP14位置後，繼電器KA3斷開。如果此時光電檢測器G4有信號輸出，上料操作暫停。當光電檢測器G4無信號輸出時上述取管、提升控制操作繼續進行，直至光電檢測器G4有信號輸出為止。
[0012]中轉取管的控制過程:當按下按鈕開關SBl後，PLC可編程控制器經CAN命令轉換器輸出控制信號至步進電機驅動器ΠΜ1，步進電機Ml驅動轉送輪旋轉，由轉送輪將玻璃管輸送至機械手後，在轉送輪旋轉到位後，接近開關SQP9將輸出到位控制信號。當光電檢測器G3有檢測信號輸出至PLC可編程控制器時，PLC可編程控制器將停止給步進電機驅動器UIMl發送指令，同時PLC可編程控制器向步進電機驅動器ΠΜ2輸出控制指令，步進電機M2驅動機械手閉合，接近開關SQP5有信號輸出後，PLC可編程控制器經CAN命令轉換器輸出定長控制信號至步進電機驅動器ΠΜ3，步進電機M3正轉，當步進電機M3正轉至接近開關SQP19的位置後。在PLC可編程控制器的控制下，步進電機M3停止正轉並且開始反轉，退回到原始位置。同時PLC可編程控制器經CAN命令轉換器輸出控制信號至步進電機驅動器ΠΜ4和步進電機驅動器ΠΜ5，步進電機M4驅動機械手旋轉臂旋轉90°，當旋轉臂觸及到接近開關SQPlO後，步進電機M5驅動機械手旋轉臂向制瓶機的插管位伸展，當觸及接近開關SQP12時，步進電機M5停止工作，為下一工序的接管、插管做好準備。
[0013]接管及插管的控制過程:當接近開關SQP10，SQP12有信號輸出後，PLC可編程控制器經CAN命令轉換器輸出控制信號至步進電機驅動器ΠΜ6，推進步進電機M6驅動插管機械手移動至制瓶機的接管位，此時接近開關SQP17輸出電信號，PLC可編程控制器經CAN命令轉換器輸出控制信號至步進電機驅動器ΠΜ7，步進電機M7驅動插管機械手夾抓玻璃管，當接近開關SQP15有輸出信號後，在PLC可編程控制器的控制下，步進電機M7對玻璃管進行二次夾緊。同時PLC可編程控制器經CAN命令轉換器輸出控制信號至步進電機驅動器UIM2,步進電機M2驅動送管機械手打開，接近開關SQP6輸出送管打開信號至PLC可編程控制器，PLC可編程控制器輸出控制信號至步進電機驅動器ΠΜ5，步進電機M5反轉退回至接近開關SQP13位置。此時接管動作完成等待插管信號。當安裝在制瓶機上檢測插管工位的光電檢測器Gl、G2無信號輸出時，同時在制瓶機到位檢測接近開關SQP2被觸發一次後，接近開關SQPl輸出插管信號，PLC可編程控制器經CAN命令轉換器輸出控制信號至步進電機驅動器ΠΜ6，推進步進電機M6驅動插管機械手向制瓶機的插管位推進，當推進至接近開關SQP18位置後，接近開關SQP18輸出控制信號，PLC可編程控制器經輸出埠 Y0、Yl發出脈衝控制信號至伺服驅動器SFQD，伺服電機KM旋轉驅動滾珠絲槓旋轉使插管機械手下降至接近開關SQP3位置，接近開關SQP3輸出控制信號，PLC可編程控制器經CAN命令轉換器輸出控制信號至步進電機驅動器ΠΜ7，步進電機M7反轉，打開插管機械手，機械手打開後，在PLC可編程控制器的控制下，推進步進電機M6反轉至初始位，即接近開關SQP16的位置。同時步進電機M4反轉至接近開關SQPll位置，PLC可編程控制器由輸出端Y0、Y1發送反向脈衝伺服電機KM帶動滾珠絲槓旋轉使插管手機構上升至接近開關SQP4的初始位置。此時一個插管動作結束。等待下一個循環。
[0014]上述控制過程如此周而復始的循環控制操作，即可實現對制瓶機自動上管的全自動控制。
【權利要求】
1.一種全自動上管機控制器，其特徵在於它由PLC可編程控制器或單板機、檢測器JCQ和執行控制電路ZXKZDL及觸控螢幕HMI組成；檢測器JCQ由一組與監測點相對應的接近開關和光電檢測器及按鈕開關構成，所述接近開關和光電檢測器及按鈕開關分別設於上管機被監測點的對應位置，接近開關和光電檢測器及按鈕開關並行設於PLC可編程控制器或單板機的輸入端，其輸出的電信號分別與PLC可編程控制器或單板機的輸入端相連，PLC可編程控制器或單板機的控制輸出端分別與執行控制電路ZffiZDL的輸入端相連接。
2.根據權利要求1所述的全自動上管機控制器，其特徵在於所述檢測器JCQ由接近開關SQP1-SQP19和光電檢測器G1-G5及按鈕開關SB1-SB3構成；接近開關SQP1-SQP19和光電檢測器G1-G5及按鈕開關SB1-SB3的輸出端分別並行接於PLC可編程控制器或單板機的輸入端。
3.根據權利要求1或2所述的全自動上管機控制器，其特徵在於所述執行控制電路要由繼電器KA1-KA3、伺服電機驅動器SFQD、步進電機驅動器ΠΜ1-ΠΜ9、伺服電機KM和步進電機M1-M9及CAN命令轉換器組成；繼電器KA1-KA3的輸入端接於PLC可編程控制器或單板機的輸出端，繼電器KA1-KA3的輸出經步進電機驅動器ΠΜ8-ΠΜ9與步進電機M8-M9的控制端相連；CAN命令轉換器的輸入端接於PLC可編程控制器或單板機的輸出端，CAN命令轉換器的輸出與並行連接的步進電機驅動器ΠΜ1-ΠΜ7的輸入控制端相連，步進電機驅動器ΠΜ1-ΠΜ7的輸出分別與步進電機M1-M7的控制端相連；伺服電機驅動器SFQD的輸入端接於PLC可編程控制器或單板機的輸出端，伺服電機驅動器SFQD輸出與伺服電機KM的控制端相連。
【文檔編號】C03B23/045GK203782024SQ201420160132
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年4月3日 優先權日:2014年4月3日
【發明者】張士華, 趙強, 王海峰, 劉新璽 申請人:石家莊陸源機械製造有限公司