高级技师论文PLC在“自动贴刮片机”的应用.docVIP

2019/3/7 高级维修电工技师论文 国家职业资格统一鉴定PLC在“自动贴刮片机”的应用姓名：杨全学号：20121379093567 所在省市：广东省广州市培训单位：广州工程技术职业学院 时间：2014年6月15号 PLC在“自动贴刮片机”的应用摘要：本文主要介绍了在打印耗材公司，应用三菱FX1N-24-MR PLC 作为自动贴刮片机的电气主控，通过对自动贴刮片机PLC设计以及调 试运行情况来看，用机器代替手工，用工装设备节省人工，试工厂推 行精益生产的大趋势。关键词： PLC 刮片机 墨盒 送带 吸带 切带 翻转下图为自动贴刮片机：前 言 打印耗材属于打印机消耗品，主要包括碳粉、墨盒、硒鼓等。 它广泛用于我们的办公生活中。打印耗材的生产工序多而复杂，所 以生产线上人口密度大，手工作业多。 随着打印耗材的附加值越来越低，中国劳动力成本越来越高，很多打印耗材生产厂家不堪重负，努力朝新工艺、新技术，新工装夹具发展，以提高劳动生产率、减少劳动人口密度为突破口，从而达到减低生产成本的目的。自动贴刮片机就是在这样的背景情况下的产物。一、 问题的提出： 刮片是贴在硒鼓里面的一个小部件，它的作用是防止碳盒漏碳粉。不同长度的硒鼓，贴在碳盒上的刮片长度也不一样。以往贴刮片都是人工贴。首先，员工根据硒鼓的型号裁剪相应长度的刮片，然后将刮片一端贴在碳盒的一端，再用手轻轻的、慢慢的将刮片整段抹平贴在碳盒上，接着，再用力将刮片整段捋几遍，然后手持热风筒对着刮片缓缓来回吹两遍，最后再目视检查刮片贴在碳盒表面是否有波纹。无波纹为合格，否则，重新贴过。这样一个简单的工序，对于一个熟手操作工来说，所花时间为70秒，合格率为85%。 为此，厂领导要求提高生产率与合格率。智慧在群众中，我们工作设备部相应厂领导的号召，特地组成了设计自动贴刮片机的专项小组，我有幸成为其中电气设计人员。二、解决问题：通过实地考察与分析，机械人员与市场部沟通，将原来条形刮 片做成磁带形状的整卷刮片，挂在旋转轮上，采取机械式自动调整张力。将墨盒贴刮片位置朝上，稳稳地放置在定做的底座上。1、 元器件选型：该机器有7个动作，加上马达有反转，热风筒吹风，一共有9个输出点；对于输入点来说：送带到位检测，切刀上下位，翻转原位与到位，压紧原位（考虑到面墨盒高度有偏差，压紧时气缸位置有偏差，故压紧到位感应器取消），热风筒上下位，热风筒左右限位，再加上启动、停止位，根据I/O输入输出表可知：输入12点，输出19点，共计21点。为了以后还有一定的扩展空间，根据有关资料预留10%15%的余量，我查三菱FX1NPLC使用手册选型，选用PLC可编程控制器：FX1N-24MR 它输入14点，输出10点，其M为基本单元，R为继电器输出而且用电范围广，导通压降小，受瞬时过压，过电流的能力强，适合交、直流负载，最大负载电流为2A/点。完全可以满足电磁阀和接触线圈的要求。 在设备调试、第一次装带时，需要手动送带，手动切带，因此，加多一个输入点作为手动切带，至于手动送带就使用停止按钮作为复合按钮，当停止开关被按下超过3秒钟，即可手动送带。 对于马达正反转，除了在程序软件中加了互锁，我们在电路硬件中，用过KA4与KA5的常闭点进行互锁，预防继电器吸死或者PLC输出点损坏直通的情况下，导致短路而损坏电器。选择好PLC后，下一步确定的I/O点。FX1N-24-MR PLC的I/O输出表如下： 输 入输 出X0(马达)左限Y0送带X1（马达）右限Y1切带X2手动切带Y2翻转X3停止/点动送带Y3压紧X4启动Y4负压吸膜（吸带）X5光电检测Y5风枪开X6切刀上位Y6风枪斜下X7切刀下位Y7风枪（马达）左X10旋转原位Y10风枪（马达）右X11旋转到位X12位压紧原X13风枪上位X14风枪下位2、电路图PLC的输入输出点确定好后，电路图绘制如下：注：完整电路图参考附页一 电路图绘制好后，即可着手选择其它电气元器件。所有的电气元器件清单如下表： 序号元件名称规格型号单位数量厂家备注1三菱PLCFX1N-24MR个1三菱PLC2交流减速马达70YS15GV22+70GK5H套1精研风枪马达3交流马达调速器SPC1000-E(25W)个1精研疯抢移动速度可调4直流减速马达ZGB42FM84i套1精研送带马达5直流马达调速板B-HW-A-0140B块1哈尔滨汇丰送带速度可调624V直流开关电源S-120-24个1金威PLC I/O电源7带灯转换开关ZB2BK123+ZB2BWB31C套1施耐德SA 8二位五通电磁阀SY5120-5LZD-01个4SMCYV1-3， YV59二位五通电磁阀VDW21-5G-2-01个1SMCYV410启动、点动按钮XB2BW33B1C个2施耐德SB1， SB311停止按钮XB2BW34B1C个1施耐德SB212光电开关FS-T1个1基恩士光电检测5113光纤FU-34根114中间继电器MY4N/24VDC个4欧姆龙KA1-415中间继电器座PYF14A-E个4欧姆龙16磁性开关CS1-GN个4亚德客S2-5517磁性开关CS1-JG个3亚德客S6-SB18空气开关C45N-10/2P个1施耐德OF19热风枪广州黄花GR-800W个1广州黄花热风枪20标准挂墙电箱400*500*150*1.5个1珠海宏达配电箱1、 改造后的控制要求：在方案分析会上，关于改造的动作，我们一致达成如下动作合并方案：1. 翻转，将吸附刮片的整个机构朝墨盒翻转，使刮片紧紧贴在墨盒上，然后松开吸附，机构翻转复位，时间6秒；2. 压紧，利用气缸带动压块实整段刮片面，三秒后气缸复位，时间7秒；3. 热风筒斜下来，靠近刮片：2秒4. 马达通过齿形皮带带动热风筒来回对着刮片吹两遍后结束，时间20秒。5. 压紧，利用气缸带动压块实整段刮片面，三秒后气缸复位，时间7秒；6热风筒斜下来，靠近刮片；2秒7.马达通过齿形皮带带动热风筒来回对着刮片吹两遍后结束，时间20秒。整个顺序过程为45秒，加上放墨盒和取墨盒的时间，约为48秒。至于定于距离送带、吸带、切带，可以在第1个动作完成后同步进行，这样整个过程仅需要35秒，加上放墨盒与取墨盒的时间，约为38秒，只是第一次开机的墨盒刮片空贴而已。对于整个过工段来说，可忽略不计。4、设备编程与调试当设备机械与电气器件全部安装完毕后，余下就是编程与调试了。经过现场调试，PLC内部程序如下： 注：完整程序见附页二效益对比：自2012年9月该设备投入生产以来，产品合格率 提升了8个点，达到93%，生产效率提升了70%。以一个工人月收入3000元计算，直接经济利益为：每年节约人名币3000*12*0.7=25200元。该机投入为每台18000元，不到一年，成本即可收回。 厂领导对于该设备极为重视，后来一共制造了16台自动贴刮片机，及大大的提高了工厂的生产效率，同时也减轻了工人的劳动 强度，提升了公司设备自动化程度。 结束语：PLC具有可靠性高，通用性强，已与修改而不用重新 接线等特点。使用PLC 作为电气设计主控，在我们公司设备工装部 应用比较广泛。通过这次自动贴刮片机的技术设计经验，我学习到 了很多新知识，从而也在不知不觉间提升呢过自己的技术能力水平。 致谢：本次技术设计得到了广州工程学院机电系张教授的悉心 指导，也得到了同学们的无私帮助。感谢广州工程技术职业职业学院给我搭