臺達(dá)機(jī)電產(chǎn)品在高速植毛機(jī)中的運(yùn)用

1、臺達(dá)機(jī)電產(chǎn)品在高速植毛機(jī)中的應(yīng)用PLC產(chǎn)品處 余強(qiáng)摘 要：本文主要介紹臺達(dá)20PM運(yùn)動控制器及A2伺服在高速植毛機(jī)中的應(yīng)用。 關(guān)鍵詞：運(yùn)動控制，坐標(biāo)輸入，20PM。一、 前言牙刷植毛機(jī)的功能是把牙刷毛植入牙刷孔 ,加工過程主要完成牙刷坯料拾取、 植毛頭自動定原位、 數(shù)控工作臺 x, y方向孔位定圓心、 分色植毛等一系列動作.牙刷坯料由注塑而成 ,不同規(guī)格的牙刷坯料頭部孔位尺寸、 位置等參數(shù)不同 ,植毛過程前需要獲得牙刷坯料孔位置等幾何參數(shù) ,然后編寫出數(shù)控加工程序 . 二、 系統(tǒng)架構(gòu)主軸電機(jī)為變頻控制一三相異步電機(jī)，主軸到一定位置，觸發(fā)一光電信號，X,Y軸按照坐標(biāo)點(diǎn)移位。換支伺服當(dāng)當(dāng)前孔數(shù)植完

2、，高速輸出一開關(guān)量信號，給A2伺服，使換支伺服按PR模式走一固定角度，換色伺服同樣適用A2伺服的PR模式。上圖為一牙刷的孔位圖，每個(gè)孔位都可通過20PM的點(diǎn)動或手搖輪模式輸入坐標(biāo)，針對每個(gè)孔都可編輯坐標(biāo)及刷毛的顏色PLC 控制電路圖I/O擴(kuò)展電路三、 植毛機(jī)的運(yùn)行介紹運(yùn)行具體可以分為自動運(yùn)行，點(diǎn)動運(yùn)行，離閘運(yùn)行，試機(jī)植毛運(yùn)行和無換色運(yùn)行幾種方式，以下是具體的介紹：1）、自動運(yùn)行，在確保零位已經(jīng)校定完成后，沒有任何故障條件，即設(shè)備故障復(fù)位后，屏幕上方顯示“正常待機(jī)狀態(tài)”，并且“換色”、“試機(jī)”、“釋放”的指示燈都沒有被點(diǎn)亮，屏幕上“換箱支數(shù)”的數(shù)值不等于“0”，連續(xù)/點(diǎn)動按鈕在“連續(xù)”位置的情況

3、下，才具備正常啟動運(yùn)行的條件。只要啟動自動運(yùn)行的條件具備，按動“模式”按鈕，屏幕的右上腳會顯示“自動”表明系統(tǒng)已經(jīng)可以自動啟動，按下觸摸屏上的“啟動”按鍵或右邊的“啟動/停止”按鈕，設(shè)備則正常啟動運(yùn)行，啟動時(shí)系統(tǒng)會快速的回到第一個(gè)孔位的位置，然后延時(shí)約2秒后主軸電機(jī)再啟動運(yùn)行，如果不操作加減速按鍵，當(dāng)完成第一支刷柄的全部植毛后系統(tǒng)會在第二支開始自動提高運(yùn)行速度，操作人員可以在此速度上根據(jù)需求適當(dāng)調(diào)整植毛速度。但是如果操作人員在第一支刷柄還沒有完成的情況下就調(diào)整了速度，系統(tǒng)將不會在第二支時(shí)自動提速。（注：系統(tǒng)在第一支刷柄時(shí)適當(dāng)降低速度是方便用戶在重新啟動時(shí)觀察孔位和毛色以及設(shè)備的狀況，以免造成設(shè)

4、備故障或廢品）只要不操作“重置”按鍵，無論故障還是人為操作還是換箱停車，重新啟動設(shè)備時(shí)設(shè)備將按照停車前用戶調(diào)整的速度再次啟動而不會出現(xiàn)上述的速度調(diào)整過程。系統(tǒng)將把每一次換支動作作為一只產(chǎn)品自動記憶在對應(yīng)工作產(chǎn)品標(biāo)號的產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)中，也會在設(shè)定換箱支數(shù)中自動減除，“換箱停車”的提示會在“換箱支數(shù)”的位置，需要用戶留意該停車信息。系統(tǒng)所有的故障將導(dǎo)致設(shè)備停止自動運(yùn)行，復(fù)位故障后重新啟動設(shè)備可以正常運(yùn)行。*因?yàn)楸驹O(shè)備的針障停車的信號維持時(shí)間會比較短（最短5MS），為達(dá)到快速停車的效果，系統(tǒng)可能沒有能夠響應(yīng)到該信號而沒有在屏幕上給出對應(yīng)的提示，所以用戶一旦發(fā)現(xiàn)設(shè)備無任何提示信息停止工作并且顯示“設(shè)備正常運(yùn)

5、轉(zhuǎn)中”以及運(yùn)行指示燈也是點(diǎn)亮的情況，可以直接判斷為針障停車，或針障傳感器故障。2）點(diǎn)動運(yùn)行，在設(shè)備工作過程中或則“暫?！睜顟B(tài)，將連續(xù)/點(diǎn)動選擇開關(guān)在“點(diǎn)動”位置，此時(shí)只需要按下“啟動”按鈕設(shè)備可以運(yùn)轉(zhuǎn)，松開按鈕設(shè)備停止。在沒有故障的條件下，用戶在點(diǎn)動運(yùn)轉(zhuǎn)中可以將選擇開關(guān)從“點(diǎn)動”位置轉(zhuǎn)換到“連續(xù)”位置，系統(tǒng)即可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。*點(diǎn)動運(yùn)行的注意事項(xiàng)：除去“橫軸報(bào)警”和“豎軸報(bào)警”的故障外，其他任何故障的情況下都可以用點(diǎn)動方式啟動主軸，但是點(diǎn)動速度恒定。不可以在沒有自動運(yùn)行的時(shí)候直接在“重置”后按下“模式”先操作“點(diǎn)動”，點(diǎn)動只可以在自動運(yùn)行故障停車或暫停的情況下使用。3）離閘運(yùn)行：系統(tǒng)在自動運(yùn)行的條件

6、下，自動按程序執(zhí)行，如果用戶先選擇“釋放”則其他條件與自動運(yùn)行一致，就是主軸不運(yùn)轉(zhuǎn)而處于自由狀態(tài)，操作人員可以手動盤車或按下面板上的“手輪”來代替盤車，盤車時(shí)所有動作都與自動快速工作時(shí)一致。4）試機(jī)植毛運(yùn)行：該運(yùn)行狀態(tài)與自動運(yùn)行狀態(tài)一致，只是在該狀態(tài)的情況下，無柄箱和毛箱報(bào)警，方便用戶在完成修機(jī)后空跑機(jī)器時(shí)使用。5）無換色動作運(yùn)行：該運(yùn)行狀態(tài)也與自動運(yùn)行狀態(tài)一致，只是在運(yùn)行過程中無換色輸出，毛箱會停止在當(dāng)前位置。運(yùn)行過程中的其他輔助控制：1）、加油控制：加油時(shí)間和加油間隔見主畫面說明中的“重要信息”，加油控制是在主軸電機(jī)在自動旋轉(zhuǎn)的情況下才有輸出的，手動離閘運(yùn)行時(shí)加油沒有輸出。根據(jù)需求用戶可以

7、在自動運(yùn)行過程中雙擊“加油”按鍵點(diǎn)亮“加油”指示燈后停止加油輸出。2）、拍毛控制：拍毛間隔時(shí)間見主畫面說明中的“重要信息”，拍毛控制是在設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)情況下才有輸出的，暫停時(shí)拍毛沒有輸出。在生產(chǎn)雙尖毛產(chǎn)品的時(shí)候，根據(jù)需求用戶可以在自動運(yùn)行過程中雙擊“拍毛”按鍵點(diǎn)亮“拍毛”指示燈后停止拍毛動作，拍毛汽缸壓下。5、回零點(diǎn)動作（回伺服電機(jī)的機(jī)械零點(diǎn)）本動作在每次系統(tǒng)上電的情況下會自動執(zhí)行，但是為防止毛斗被撞，當(dāng)毛斗位置偏前的時(shí)候，系統(tǒng)會拒絕執(zhí)行回零點(diǎn)動作，建議用戶手動盤車使毛斗離開被撞位置后，重新開始回零點(diǎn)動作。系統(tǒng)回零點(diǎn)動作完成后會根據(jù)用戶設(shè)定的“標(biāo)零”坐標(biāo)值自動修正，這樣來完成所有孔位的整體偏移。

8、*注意：在參數(shù)區(qū)設(shè)定機(jī)械零點(diǎn)坐標(biāo)后，必須按下“重置”并且再次完成校零動作后才可以生效。只有伺服電機(jī)報(bào)警或橫軸、豎軸報(bào)警才可以中斷回零動作。盡量避免在參數(shù)區(qū)操作“校零”，因?yàn)檫@樣的動作可能只完成了單軸的回零動作。6、其他操作：1）、按下支持鍵可以得到設(shè)備廠家的信息和設(shè)備編號及出廠日期。2）、按下“軌跡”可以顯示伺服行走路徑，在軌跡顯示的畫面下使用“上頁”、“下頁”鍵可以放大和縮小軌跡顯示比例。3）按下“檢查”鍵可以直接觀察數(shù)控PLC的輸入輸出狀態(tài)，方便用戶排除和發(fā)現(xiàn)故障， 四、 故障處理1、電源故障（類似電源缺相）容易出現(xiàn)的故障現(xiàn)象為：HMI屏幕不亮或沒有任何指示檢查輸入電源的三相電壓平衡率和設(shè)

9、備的接零和接地。2、伺服故障：打開PLC后必然會在畫面上顯示英文的X軸或Y軸的故障信息”ERR X AXIS ”“ERR Y AXIS”，確保伺服能夠正常投入電源。伺服的數(shù)碼顯示不是數(shù)值而是帶有英文字符的信息提示。請參照說明書排除故障或斷電后重新上電。3、變頻故障：變頻能正常上電？或變頻上的顯示是否不是數(shù)字而是有字符的信息，請參照變頻的說明書排除故障?？梢詳嚯娀蛑攸c(diǎn)檢查電機(jī)和電機(jī)的抱閘。4、PLC故障：系統(tǒng)上電PLC不顯示或顯示異常，又確認(rèn)電源輸入正常。5、控制電源故障：開機(jī)所有傳感器無信號或電磁閥無動作，觀察控制電源上的指示燈沒有點(diǎn)亮而輸入電源AC220V正常。因?yàn)楸倦娫淳邆涠搪繁Ｗo(hù)功能，建

10、議維修人員可以先斷開負(fù)載（卸下DC24V輸出的接線），看電源是否能恢復(fù)正常，如果能恢復(fù)則是外圍傳感器或電磁閥或回路短路，建議排除故障后直接投入電源。如果確認(rèn)電源損壞，可以直接按照同型號更換一臺電源。6、檢測傳感器故障：對應(yīng)位置的動作系統(tǒng)沒有響應(yīng)或信號不能解除，請務(wù)必先確認(rèn)回路正常與否，防止機(jī)械的震動導(dǎo)致回路中接插件的松動和信號電纜的頻繁彎折導(dǎo)致電纜損壞?？梢灾苯痈鼡Q同型號的傳感器。7、電磁閥故障：每電磁閥回路安裝有熔斷器，如果動作不執(zhí)行請檢查回路中的保險(xiǎn)和續(xù)流保護(hù)回路，以及接線回路的正常與否。可以直接更換同型號的備件。以上所述為常見故障和排除辦法.五、 20M程序系統(tǒng)介紹如下圖所示整個(gè)程序分為20個(gè)子程序O100主程序上電后調(diào)用初始化子程序P0P1子程序?yàn)闅w原點(diǎn)子程序P2子程序里判斷調(diào)用P4自動運(yùn)行，還是調(diào)用坐標(biāo)輸入P3P4為自動運(yùn)行P5子程序功能，主要是根據(jù)孔距來動態(tài)分布主軸速度，主要是