1、 臺達機電產(chǎn)品在高速植毛機中的應用PLC產(chǎn)品處 余強摘 要：本文主要介紹臺達20PM運動控制器與A2伺服在高速植毛機中的應用。 關(guān)鍵詞：運動控制，坐標輸入，20PM。一、 前言牙刷植毛機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)主軸電機為變頻控制一三相異步電機，主軸到一定位置，觸發(fā)一光電信號，X,Y軸按照坐標點移位。換支伺服當當前孔數(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，每個孔位都可通過20PM的點動或手搖輪模式輸入坐標，針對每個孔都可編輯坐標與刷毛的顏色PLC 控制電路圖I/O擴展電路三、 植毛機的運行介紹運行具體可以分為自動運行，點動運行，離閘運行，試機植毛運行和無換色運行幾種方式，以下是具體的介紹：1）、自動運行，在確保零位已經(jīng)校定完成后，沒有任何故障條件，即設(shè)備故障復位后，屏幕上方顯示“正常待機狀態(tài)”，并且“換色”、“試機”、“釋放”的指示燈都沒有被點亮，屏幕上“換箱支數(shù)”的數(shù)值不等于“0”，連續(xù)/點動按鈕在“連續(xù)”位置的情況

3、下，才具備正常啟動運行的條件。只要啟動自動運行的條件具備，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)備則正常啟動運行，啟動時系統(tǒng)會快速的回到第一個孔位的位置，然后延時約2秒后主軸電機再啟動運行，如果不操作加減速按鍵，當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行速度，操作人員可以在此速度上根據(jù)需求適當調(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)將不會在第二支時自動提速。（注：系統(tǒng)在第一支刷柄時適當降低速度是方便用戶在重新啟動時觀察孔位和毛色以與設(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)品自動記憶在對應工作產(chǎn)品標號的產(chǎn)量統(tǒng)計中，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)所有的故障將導致設(shè)備停止自動運行，復位故障后重新啟動設(shè)備可以正常運行。*因為本設(shè)備的針障停車的信號維持時間會比較短（最短5MS），為達到快速停車的效果，系統(tǒng)可能沒有能夠響應到該信號而沒有在屏幕上給出對應的提示，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

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

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行一致，就是主軸不運轉(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，盤車時所有動作都與自動快速工作時一致。4）試機植毛運行：該運行狀態(tài)與自動運行狀態(tài)一致，只是在該狀態(tài)的情況下，無柄箱和毛箱報警，方便用戶在完成修機后空跑機器時使用。5）無換色動作運行：該運行狀態(tài)也與自動運行狀態(tài)一致，只是在運行過程中無換色輸出，毛箱會停止在當前位置。運行過程中的其他輔助控制：1）、加油控制：加油時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在自動旋轉(zhuǎn)的情況下才有輸出的，手動離閘運行時加油沒有輸出。根據(jù)需求用戶可以

7、在自動運行過程中雙擊“加油”按鍵點亮“加油”指示燈后停止加油輸出。2）、拍毛控制：拍毛間隔時間見主畫面說明中的“重要信息”，拍毛控制是在設(shè)備運行狀態(tài)情況下才有輸出的，暫停時拍毛沒有輸出。在生產(chǎn)雙尖毛產(chǎn)品的時候，根據(jù)需求用戶可以在自動運行過程中雙擊“拍毛”按鍵點亮“拍毛”指示燈后停止拍毛動作，拍毛汽缸壓下。5、回零點動作（回伺服電機的機械零點）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，當毛斗位置偏前的時候，系統(tǒng)會拒絕執(zhí)行回零點動作，建議用戶手動盤車使毛斗離開被撞位置后，重新開始回零點動作。系統(tǒng)回零點動作完成后會根據(jù)用戶設(shè)定的“標零”坐標值自動修正，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)定機械零點坐標后，必須按下“重置”并且再次完成校零動作后才可以生效。只有伺服電機報警或橫軸、豎軸報警才可以中斷回零動作。盡量避免在參數(shù)區(qū)操作“校零”，因為這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)備編號與出廠日期。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檢查電機和電機的抱閘。4、PLC故障：系統(tǒng)上電PLC不顯示或顯示異常，又確認電源輸入正常。5、控制電源故障：開機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亮而輸入電源AC220V正常。因為本電源具備短路保護功能，建

10、議維修人員可以先斷開負載（卸下DC24V輸出的接線），看電源是否能恢復正常，如果能恢復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：對應位置的動作系統(tǒng)沒有響應或信號不能解除，請務必先確認回路正常與否，防止機械的震動導致回路中接插件的松動和信號電纜的頻繁彎折導致電纜損壞?？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和續(xù)流保護回路，以與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程序分為20個子程序O100主程序上電后調(diào)用初始化子程序P0P1子程序為歸原點子程序P2子程序里判斷調(diào)用P4自動運行，還是調(diào)用坐標輸入P3P4為自動運行P5子程序功能，主要是根據(jù)孔距來動態(tài)分布主軸速度，主要是在有的牙刷孔距跨度比較大