毛建

（南通海立電子有限公司 江蘇省南通市 226361）

自動刺孔機(jī)是實現(xiàn)華司移送，芯包引線的刺孔、切斷等過程的設(shè)備。它是鋁電解電容器生產(chǎn)過程的重要設(shè)備。由于本公司在國內(nèi)同行業(yè)中起步較早，及這種特殊設(shè)備的使用客戶太少，暫時沒有國內(nèi)廠家能夠提供。但是進(jìn)口設(shè)備太貴，而且以后無法升級改造，公司與外協(xié)企業(yè)共同開發(fā)了這套設(shè)備。它更換規(guī)格方便，克服原來手工機(jī)器，華司移送不準(zhǔn)確，刺孔位置不居中、華司浪費(fèi)嚴(yán)重，生產(chǎn)效率低等特點。

1 工藝參數(shù)及調(diào)節(jié)范圍及控制精度要求

1.1 工藝參數(shù)

（1）華司規(guī)格：φ4.6×9×1mm，φ5.0×9×1mm，5.5×10×1mm

（2）刺孔上規(guī)格：φ3.2mm、φ3.7mm、φ4.2mm。

（3）引線寬度：8mm

1.2 調(diào)節(jié)范圍及控制精度要求

（1）華司震動盤及震動平時速度連續(xù)可調(diào)。

（2）分別對模具沖壓次數(shù)進(jìn)行計數(shù)，到達(dá)設(shè)定次數(shù)報警提示更換。

（3）對機(jī)器生產(chǎn)數(shù)量進(jìn)行計數(shù)，到達(dá)設(shè)定次數(shù)停機(jī)報警。

2 系統(tǒng)構(gòu)成

PLC 采用歐姆龍公司小型可編程序控制器CP1H PLC。

CP 系列包括價格低廉且搭載了2 軸脈沖輸出的CP1E-N 型、搭載了4 軸脈沖輸出的CP1H 型。

另外，CP1L 包含標(biāo)配Ethernet 端口的CP1L-EM/EL 型在內(nèi)，可進(jìn)行2 軸脈沖輸出。可以根據(jù)裝置所需伺服電機(jī)的軸數(shù)選擇相應(yīng)的CPU 通過程序文件、通信命令的加密，加強(qiáng)了工具及PLC 主體的安全性，確保無法破解密碼。不但有種類豐富的I/O 單元，還新增了高性能、多點模擬單元和溫度傳感器單元。

線性模組由歐姆龍公司的R88D-KT04H-Z 交流伺服放大器與R88M-K40030H-S2-Z 伺服電機(jī)構(gòu)成。

威綸通公司的TK6071iQ 觸摸屏構(gòu)成人機(jī)的交換窗口。

3 控制原理與控制方案

如圖1，華司由震動盤1 輸送到兩路震動平送裝置2，再由導(dǎo)針漲緊機(jī)構(gòu)移3 送到下模4，下模移動到刺孔工作位后等待操作。人工裝入芯包5，觸動開關(guān)后6，引線對位，線性模組7 帶動下模到達(dá)刺孔位，刺孔氣液增壓缸動作，帶動刺孔模8 實現(xiàn)刺孔動作。刺孔氣缸復(fù)位后，移開芯包，開關(guān)復(fù)位后，進(jìn)行下一個準(zhǔn)備工作。

刺孔模具兩組同時工作，配備頂出引線裝置，配備引線切刀及鋁屑吹吸引裝置。

3.1 吸華司

圖1：設(shè)備示意圖

圖2：PLC 部分控制程序

圖3

圖4

圖5

圖6

配備2 個震動盤，一個9mm，一個10mm，各有兩路輸出，不需要換華司。移動通過導(dǎo)針漲緊機(jī)構(gòu)移送。

3.2 下模移動

通過直線導(dǎo)軌滾軸絲桿機(jī)構(gòu)，伺服電機(jī)驅(qū)動，精確定位，達(dá)到不同規(guī)格華司輸送功能。

3.3 裝芯包

手工放入芯包，到芯包到位后，觸動開關(guān)，刺孔啟動。

3.4 刺孔

配備雙路刺孔模，采用氣液增壓缸。

3.5 取芯包

手工取出芯包，開關(guān)復(fù)位后，下模移動，準(zhǔn)備下一個循環(huán)。

4 程序設(shè)計

4.1 PLC的I/O分配

輸入部分：

1、0.01-緊急停止；2、0.02-啟動；3、0.03-停止；4、0.04-單次啟動；5、0.05-有芯包；6、0.06-原點接近開關(guān)；7、0.07-CW界限；8、0.08-CCW 界限；9、0.10-原點開關(guān)；10、1.00-10 華司平移前磁性；11、1.01-10 華司平移后磁性；12、1.02-10 華司1 步下磁性；13、1.03-10 華司1 步上磁性；14、1.04-10 華司2 步下磁性；15、1.05-10 華司2 步上磁性；16、1.06-9 華司平移前磁性；17、1.07-9華司平移后磁性；18、1.08-9 華司1 步下磁性；19、1.09-9 華司1步上磁性；20、1.10-9 華司2 步下磁性；21、1.11-9 華司2 步上磁性；22、2.05-10mm 有華司；23、2.06-10mm 有華司；24、2.07-9mm 有華司；25、2.08-9mm 有華司；26、2.09-刺鉚上磁性；27、2.10-刺鉚下磁性；28、2.11-刺鉚保護(hù)。

輸出部分：

1、100.04-9華司1 步氣缸；2、100.05-頂出；3、100.06-伺服啟動；4、100.07-10 華司1 步氣缸；5、101.00-刺鉚氣缸；6、101.01-頂出氣缸；7、101.02-9 華司2 步氣缸；8、101.03-9mm 平移氣缸；9、101.04-10 華司2 步氣缸；10、101.05-夾緊氣缸；11、102.00-10mm 平移氣缸；12、102.03-9 華司震動盤；13、102.05-10 華司震動盤；14、102.06-風(fēng)機(jī)；15、102.07-伺服供電。

4.2 PLC部分控制程序

如圖2 所示。

4.3 人機(jī)交換作了6個畫面

如圖3 所示。

4.3.1 主畫面

如圖4，主畫面主要功能包括對華司直徑及刺鉚針直徑進(jìn)行選擇；對生產(chǎn)數(shù)量進(jìn)行計數(shù)，進(jìn)行自動運(yùn)行的控制等等。

4.3.2 功能開關(guān)畫面

功能開關(guān)畫面可以進(jìn)入輸入輸出IO 監(jiān)控畫面，伺服參數(shù)設(shè)定畫面，參數(shù)設(shè)定畫面。

4.3.3 輸入輸出IO 監(jiān)控畫面

輸入輸出IO 監(jiān)控畫面用于監(jiān)控開關(guān)量輸入輸出的狀態(tài)。

4.3.4 伺服參數(shù)設(shè)定畫面和參數(shù)設(shè)定畫面

如圖5，伺服參數(shù)設(shè)定畫面方便修改線性模組的運(yùn)動參數(shù)。參數(shù)設(shè)定畫面用于顯示總計生產(chǎn)數(shù)量和分別對φ3.7mm、φ4.2mm 進(jìn)行計數(shù)，便于更換模具。

4.3.5 手動畫面

如圖6，手動畫面可以執(zhí)行各個步驟的單獨(dú)動作。主要用于維修確認(rèn)使用。

5 結(jié)束語

經(jīng)過近三年的使用證明采用PLC 控制的自動刺孔機(jī)，不僅大大的降低了人員勞動強(qiáng)度，減少中間環(huán)節(jié)，而且提高了產(chǎn)品成品率。采用人機(jī)介面，不必太多控制按鈕便可實現(xiàn)手動、自動等多種功能，增進(jìn)了人員與設(shè)備的信息交流，數(shù)據(jù)的修改、故障報警的識別變得易如反掌。