来源:网络转载更新时间:2020-06-22 09:39:58点击次数:2188次
1存在问题
在包装机的部分,机器完成对条包透明纸和拉线的裹包工艺,起到产品美观和品质保持的作用。由于包装机本身没有设计拉线检测装置,当出现“拉线缺失”或“拉线偏移”质量问题时,生产操作人员难以及时发现和处置缺陷产品,容易导致不合格品产品流入下游封箱工序。为此,设计了一种包装机条包拉线检测装置,实现在生产过程中对条包 “拉线缺失”和“拉线偏移”质量问题自动检测、跟踪和报警,从而有效防止产品质量问题发生。
2设计思路
条包拉线检测装置主要由拉线传感器、移位传感器、复位开关、警报器和可编程逻辑控制器(PLC)组成,其中拉线传感器用于检测拉线在玻璃纸上的位置,向控制器输出拉线是否缺失和是否偏移的状态信号;移位传感器用于产生硬条烟移位脉冲信号,控制器依据该脉冲信号跟踪硬条烟在包装机上的实时位置;警报器用于产生缺陷产品警报信号,当出现“拉线缺失”和“拉线偏移”时提醒生产人员及时处置包装机上的缺陷产品;PLC用于接收和处理拉线传感器、移位传感器、复位开关等装置产生的输入信号,并根据软件控制程序进行逻辑运算和结果输出。
为实现对硬条烟拉线的有效检测及防止缺陷产品流入下游封箱工序,拉线检测装置的设计思路为:通过拉线传感器检测拉线在玻璃纸上的位置,当出现“拉线缺失”或“拉线偏移” 时,控制器立即锁定缺陷烟条,并通过移位传感器实时跟踪缺陷烟条在包装机上的移动位置, 当缺陷烟条运动至包装机的硬条烟出口通道时, 控制器输出一个信号,使警报器接通电源,通过报警信号提醒生产人员及时处理出口通道上的缺陷产品,如果生产人员在缺陷产品到达下游生产线(硬条烟输送带)前未处理缺陷产品, 则控制器向包装机发出停机信号,促使包装机立即停止运行。
3装置结构
3.1控制器
在本检测装置中,控制器需要处理的输入信号共有4个,即拉线传感器信号、移位传感器信号、拉线输送制动信号、人工复位信号, 需要输出的信号共有2个,即警报信号和停机信号,包装机的运行速度为40条/min。依据以上条件,拉线检测装置的控制器选甬西门子列中的CPU222-DC/DC/继电器型PLC。该PLC具有可靠性高,抗干扰能力强、性价比高等特点,其指令丰富,指令功能强,易于掌握,操作方便。它的主要配置有8个数字量输入口、6个数字量输出口,内置有 256个定时器和256个计数器,布尔运算速度0.37|xs/指令,程序存储空间为2K字节。通过分析,该PLC的各项配置及性能均能满足实际需求。
3.2拉线传感器
拉线传感器选用TA30光电传感器,安装于玻璃纸输送辗左侧,该传感器包括发射器和接收器两部分,其工作原理为:当出现玻璃纸上“拉线缺失”或“拉线偏移”时,从发射器发出的检测光束穿透玻璃纸进入接收器, 接收器内的光电二极管受检测光束照射后导通, 使接收器输出一个高电位信号。反之,如玻璃纸上有拉线,则拉线会遮挡来自发射器的检测光束,致使光电二极管无法导通,接收器则输出一个低电位信号。因此,通过接收器输出信号的状态可以准确判断出拉线的有无状态。3.3移位传感器
移位传感器选用某公司的接近开关,安装位置位于条烟推杆下方。该接近开关属电感式感应开关,对物体的有效感应距离为8mm。 在生产过程中包装机每运行一个机器周期,条烟推杆相应完成一个烟条前进方向上的往复动作,由此推动条烟向前移动一个工位,相应地, 推杆触发移位传感器产生一个移位脉冲信号。 因此,当出现“拉线缺失”和“拉线偏移”质量缺陷时,只要控制器立即对移位传感器脉冲进行移位寄存,就可以实时锁定缺陷烟条在包装机上的移动位置。但要注意的是,当上游机出现剔烟情况时,虽然条烟推杆会继续往复运动并触发移位传感器产生脉冲信号,但此时的烟条是静止的,因此,控制器需要通过釆集玻 璃纸输送制动信号,即当玻璃纸输送制动信号为高电平时,控制器屏蔽移位脉冲信号。
3.4警报器
考虑到卷包生产现场噪音较大及设备分布较密的情况,拉线检测装置的警报器釆用某公司生产的警报器,该警报器可以同时发出声音和灯光两种警报信号,其音量达到120dB,灯光为闪烁式。为使警报器与生产人员的距离较近,将警报器的安装位置选在包装机部分的控制面板正上方.
4软件设计
4.1流程图设计
根据拉线检测装置的设计思路,拉线检测装置的程序控制。首先是对控制器初始化,使计数器和寄存器复位清零, 然后读取拉线传感器的输出信号并判断是否存在“拉线缺失”或“拉线偏移”质量缺陷,若否,则继续检测拉线传感器的输出信号,若是, 则跟踪缺陷烟条的移动位置,当缺陷烟条到达包装机出口时,控制器驱动警报器发出报警信 号,提醒生产人员及时处置缺陷烟条,如当缺陷烟条达到出口通道末端时生产人员仍未处置, 则控制器向包装机发出停机信号,促使包装机停止运行。
4.2程序设计
软件程序开发环境,它为用户提供了程序设计、编辑和运行监控功能,用户程序可通过梯形图 (LAD)、语句表(STL)和功能块(FBD) 3种语言进行编辑。依据程序控制流程图,拉线检测装置的程序设计。程序编译完成后,通过PC/PPI通讯电缆连接PC的COM通信口和PLC的PORTO通讯口,利用STEP 7- Mcro/WIN软件的程序下载功能可实现将程序下载到PLC中运行。
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