基于FX3U的壓裝機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

劉志樂 王丹 趙博文 黃宏偉 吳岳敏

摘要：中國工業(yè)的發(fā)展日趨加快，人力資源的費(fèi)用正在逐年上漲，以至于不少裝配制造產(chǎn)業(yè)不斷的向智能化、多樣化、方便化方向發(fā)展，全自動零件裝配系統(tǒng)在現(xiàn)在的數(shù)字化工廠中應(yīng)用越來越廣泛。智能壓裝機(jī)是針對汽車軸類產(chǎn)品的裝配而設(shè)計(jì)的，目的是減少外力對零件自身的損傷，增加裝配的精度和效率，降低工人勞動強(qiáng)度。該壓裝機(jī)以FX3UPLC為核心，可以壓裝不同的產(chǎn)品，只需要更換壓頭之后在觸摸屏上一鍵設(shè)定即可，同時(shí)智能判斷壓裝質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：壓裝機(jī);HMI;PLC;液壓

中圖分類號：TP311? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? 文章編號：1009-3044（2018）34-0238-02

1引言

壓裝機(jī)主要用途是進(jìn)行軸套類零件的自動裝配，通過液壓站驅(qū)動液壓缸運(yùn)動，從而完成軸套的裝配任務(wù)。本文使用三菱PLC構(gòu)建壓裝機(jī)的控制系統(tǒng)，對壓頭的位移和壓裝力進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，便于我們對零件的質(zhì)量進(jìn)行有效的管理。

2壓裝機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作原理

本次壓裝機(jī)的壓裝對象是同一系列，不同型號的零件，不同型號零件的尺寸參數(shù)不同，需要在同一壓裝機(jī)上壓裝，壓裝時(shí)只需要更換夾具即可壓裝。因此本設(shè)計(jì)采用位移傳感器測量壓頭位移，壓裝時(shí)只需要通過位移傳感器測量壓頭位置即可實(shí)現(xiàn)快速切換壓裝。通過設(shè)置壓力傳感器即可判斷壓裝是否合格。基于以上分析，本設(shè)計(jì)壓裝機(jī)主要由PLC、觸摸屏、壓力傳感器和直線位移傳感器組成，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

系統(tǒng)選用維綸MT系列觸摸屏實(shí)現(xiàn)壓裝參數(shù)的輸入和輸出，切換品種時(shí)只需一鍵即可實(shí)現(xiàn)切換，PLC為系統(tǒng)控制核心，壓力傳感器測量壓頭的壓裝壓力，壓頭的驅(qū)動選用液壓系統(tǒng)驅(qū)動，液壓系統(tǒng)驅(qū)動電機(jī)由變頻器帶動，通過變頻器可以實(shí)時(shí)控制壓頭的運(yùn)行速度。根據(jù)壓裝時(shí)的輸出力情況，改變壓頭運(yùn)行速度，從而提高壓裝整體效率。

3壓裝機(jī)系統(tǒng)PLC的硬件接口設(shè)計(jì)

控制器是整個(gè)控制系統(tǒng)的核心，系統(tǒng)選用FX3U系列PLC，主要完成信號輸入、狀態(tài)指示、電機(jī)及電磁閥的運(yùn)動控制，位移與壓力數(shù)據(jù)的采集，，觸摸屏選用維綸MT6071IP，完成信號的輸入輸出，PLC系統(tǒng)連接如圖2所示：

基于以上連接，PLC系統(tǒng)部分?jǐn)?shù)字量輸出如表1所示

7結(jié)束語

本文是針對軸類零件的裝配過程進(jìn)行自動化裝配，將同一系列零件的裝配集成在一臺設(shè)備上完成，由于同系列零件裝配工藝相同，僅參數(shù)不同，因此設(shè)計(jì)時(shí)將壓裝流程在PLC中完成，壓裝參數(shù)的選擇在觸摸屏中完成，以此降低PLC程序難度。同時(shí)便于后期同一系列產(chǎn)品中增加產(chǎn)品型號。通過以上設(shè)計(jì)，完成了同一設(shè)備不同型號零件的壓裝，系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)，操作方便。

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【通聯(lián)編輯：唐一東】