基于PLC的伺服定位控制系统在筷子烙印机上的应用-论文

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1、基于PLC的伺服定位控制系统在筷子烙印机上的应用摘要：介绍一种由伺服马达、PLC、触摸屏等设备来解决筷子烙印机的精确定位方法，运用在新研制的筷子烙印机上，实现筷子烙印的精确定位、自动烙印，提高了生产效率，降低了生产成本。关键词：筷子烙印机；伺服控制；PLC；精确定位；AapplicationofseromotorLocationsystemAndPLCcontrolusedinChopsticksBrandMachineZuLong-qiTian-tian(SchoolofinformationScience&Eng

2、ineering,DalianPolytechnicUniversity,Dalian116034,china)Abstract:ThisarticlemaindiscussthePLC,toachscreen(PT),seromotorLocationsystemandPLCcontrolsystemusedinChopsticksBrandMachineOnNewDevolpment。RealizeAutomationAccurateLocationInChopsticksBrandProcesssing。Inc

3、reaseEfficiency，ReduceCost。Keywords:ChopsticksBrandMachine;PLC;seromotor;seromotorLocationsystem;引言在竹制或木制筷子上烙上各种精美的图案，就使得原本价格低廉的普通筷子身价倍增，不仅提升了这种筷子的价格，而且还可以作为一种工艺品具有了收藏价值。目前国内能生产这种筷子的生产厂家并不多，传统的筷子烙印机的运动是用类似于冲床样式的简单机械来实现的，完全人工送料即基本依靠人工手拿筷子在一个固定模具上一支支的给筷子烙印，这种方式生产

4、效率低，工人劳动强度大，运行噪音大，从而导致生产成本加大。如果使用伺服系统来控制筷子精确达到烙印模具位置，即被烙印筷子的精确定位，就可以一次烙印多支筷子，再加上PLC对机械手的自动控制，生产效率就会有大幅度提高。本文介绍一种由筷子包装机基础上改进的筷子烙印机控制系统的研制，本控制系统采用三菱公司的Fx2NPLC作为中央控制系统，采用日本山洋伺服驱动系统实现精确送料，一个用于筷子烙印的精确定位控制。同时本控制系统采用触摸屏实现人机对话，能够有效的监控设备的运行状况、显示生产产量及修改系统参数。这种筷子烙印机一次可以同时

5、对六根筷子烙印，大大的提高了劳动生产率，减轻了工人的工作强度，实现了筷子烙印过程的自动化。1.筷子烙印机的工艺简介筷子烙印机由筷子分料机构(将成堆的筷子分开送至齿状传送带槽位中)、筷子送料机构（一个由伺服马达驱动带动筷子前进循环往复旋转运动的传送机械带）、筷子定位机构（一种由汽缸驱动完成上下前后运动的固定筷子的夹具）、机械手烙印机构（也是由汽缸驱动烙印模具上下运动的机械结构）等四部分机械结构组成。其中筷子定位和送料是同步进行的，由光电检测和齿状传送带槽位对筷子送料的原始位置（原点）和烙印位置进行检测，经PLC脉冲控制

6、单元计算后，控制伺服马达驱动筷子前进运动的机械传送带传送至烙印位置上，然后由固定筷子的夹具（汽缸驱动）机构将筷子夹紧，之后由汽缸驱动烙印模具上下运动的机械手完成筷子烙印动作，筷子烙印机械手上带有6个模具，因此一次可以同时对6根筷子进行烙印形成成品，筷子烙印机械手退出以后，齿状传送带又开始下一次送料循环往复运动。其工艺结构示意图如图1所示。8图1筷子烙印机工艺示意图2.系统组成筷子烙印机系统由现场设备部分、PLC控制系统部分、伺服马达部分、人机界面(触摸屏)组成。现场设备主要包括：筷子分料机构(将成堆的筷子分开一根一根

7、的传送带槽位中)，、筷子送料机构（一个由伺服马达驱动带动筷子前进往复旋转运动的传送机械带）、筷子定位机构（一种由汽缸驱动完成上下前后运动的固定筷子的夹具）、机械手烙印机构（也是由汽缸驱动烙印模具上下运动的机械结构）。PLC控制系统包括：Fx2N-24MTPLC控制器、FX2N-1PG脉冲控制单元、气动电磁阀、驱动继电器；伺服控制部分包括：伺服驱动器及伺服马达。筷子送料机构按照一定的速度带动被烙印的筷子，把筷子准确的送入烙印的位置上，是控制的关键所在，筷子间的间隔距离是由传送带上的档格分开的，而六个模具间的间距与传送带

8、上的档格间距是相等的，因此必须要保证筷子被送入烙印膜时位置的准确性，但长时间连续运转可能会因为机械损耗导致偏差，因此送料轴也需要定位信号检测进行实时纠偏，检测定位信号采用了红外光电传感器作为原点信号检测，与送料机构主轴同步参数实时跟随，从而保证其运动控制与模具位置相一致。3．控制系统硬件系统设计本控制系统的硬件包括：接触器、控制电源、PLC、脉