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永宏PLC在 全自动封边机上的应用

时间:2020-09-15来源:永宏电机股份有限公司

导语:本文主要阐述了永宏PLC在全自动封边机上的应用,主要用于板式家具的板材封边。本机适用于中密度纤维板、细木工板、实木板、刨花板、高分子门板、胶合板等直线封边修边,可一次性具有双面涂胶封边带切断封边带粘合压紧、齐头、倒角、粗修、精修。目前该设备搭配PLC以及C3人机界面,实现了全自动化生产,智能化操作,简便易管理,提高了生产的效率。

  1 行业介绍

  全自动封边机可以分类为直线封边机、曲直封边机。

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图1 全自动封边机

  1、全自动直线封边机:适用于中密度纤维板、细木工板及刨花板的直线封边,可一次性完成输送封边板、送带、上下铣边、抛光工作的自动生产线。

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图2 全自动封边机结构示意图

  2、曲直线封边机为手动式封边机,手动式更适合中小家具厂使用,且价格低,操作方便,易于维修,市场销售的产品有意大利、日本、台湾和中国内地市场的机器,按其制造原理分为两类:即上胶罐式和下胶罐式,前者传动由上向下,胶罐在上;后者传动由下向上,胶罐在下。

图3 全自动封边机硬件配置图.jpg

图3 全自动封边机硬件配置图

  2系统设计方案

  2.1方案背景

  目前,家具制作行业发展得十分迅速,且家具产品种类繁多,耗材量也是非常大。传统的半自动人工封边工作模式,已经满足不了大的耗材需求量,且在当今人力资源日趋紧张、行业竞争压力越来越大的情况下,迫切需要自动化生产加工设备。项目中,这款机器就实现了从原材料到成品的一条龙加工处理,使用机器自动化生产替代人工半自动化操作生产,产量大大增长,产品的品质也稳定可靠。与此同时,大大缩短了生产时间与降低了生产过程中的耗能。

  目前市场上主要的控制系统是半自动系统、单片机系统、PLC+人机系统等智能控制方式来实现。PLC主要有永宏、松下、台达;HMI主要有永宏、维纶、昆仑通泰等。综合比较后,永宏B1系列经济型PLC配套成统一系统较其他品牌的产品有着更好的优势(表1)。

表 1 全自动封边机系统方案.png

表1 全自动封边机系统方案

  2.2客户需求

  根据客户要求,全自动封边机设备功能上具有以下的功能:

  ●涂胶封边:通过特殊的结构,使封边板材和封边材料双面涂胶均匀,保证粘合力更加牢固;

  ●齐头:通过精密的直线导轨运动,采用靠模自动跟踪和高频高速电机快速切削结构,保证切断面平整光滑;

  ●精修:均采用高频高速电机结构,保证修边的板材上下部分的平整光滑,用于修去加工板材封边条上下多余的封边材料;

  ●刮边:用于消除修边非直线运动的切削过程所引起的波纹痕迹,使板材上下部分更加光滑整洁;

  ●抛光:用棉质抛光轮清理加工好的板材,通过抛光使封边端面更加光滑。

表 2 全自动封边机功能要求.png

表2 全自动封边机功能要求

表 3 全自动封边机规格参数.png

表3 全自动封边机规格参数

  2.3解决方案

  全自动封边机的核心控制系统由FATEKPLC+C3系列HMI构成,控制器型号:B1-40MR2-D24+B1-8YR;触摸屏人机型号:C3070SE,设备使用PLC+HMI实现了智能操作,方便快捷。

  设备硬件上,去除了传统的多个计时传感器,取而代之的是一个计数编码器,程序利用永宏PLC50KHz高速计数功能,实现位置计数控制;达到了多个工位的控制。比起传统的计时控制,编码器的加入,简化了设备的操作,同时也降低了设备的成本,更新换代了新的功能。

  3系统硬件设计

  3.1硬件配置(如表4所示)

表 4 全自动封边机硬件配置表.png

表4 全自动封边机硬件配置表

  3.2机械结构

  全自动封边机结构由送板材传送带、涂胶结构、送带结构、切带结构、齐边结构、修边结构、抛光结构、开槽结构所构成(见图4、5、6)。

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图4 送带、涂胶、切带结构示意图

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图5 传送带进板结构图

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图6 整体机械结构图

  3.3电气控制

  全自动封边机IO原理图及电气控制柜实物图如7、8所示。

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图7 全自动封边机IO原理图

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图8 全自动封边机电气控制柜

  4 系统软件设计

  4.1工艺流程

  设备工艺流程具体如下:a.进板感应器感应进板。b.计算每一个进入板的长度。c.进板感应下降沿,判断板长进行涂胶、送带。d.待进板板尾到达切带位置,启动切带。e.齐头下、齐尾下、齐尾上、齐头下。f.粗修位置工作、精修位置工作、抛光位置工作。g.除尘吹气,完成加工(见图9)。

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图9 设备运行工艺效果图

  4.2PLCI/O点配置

  根据设备工艺和控制流程要求,进行了永宏PLC程序I/O点配置;永宏PLC输入输出点配置如表5。

表 5 全自动封边机 IO 点配置表.png

表5 全自动封边机I/O点配置表

  4.3PLC功能指令应用

  4.3.1参数设置指令:永宏高速计数通讯指令

  永宏PLC支持4路高速硬件计数器,具有8种计数模式可供选B1系列主机能够采集高达50KHz的计数脉冲。永宏PLC高速计数设定程序如图10所示,高速计数程序如图11所示。

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图10 永宏高速计数定义设定

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图11 高速计数通道开启设定

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图12 全自动封边机产品加工

  5 结论

  图12为现场测试效果图。经过测试,使用永宏PLC系统控制的全自动封边机的动作要求能够满足客户需求。动作模式以及要求正确无误,使用编码器控制位置,控制精度达到客户要求的同时降低了设备的成本,在操作更加方便人性化。设备使用全套FATEK控制系统,在性能与价格上具有大大的优势,C3人机操作界面简单易学,生产效率高、故障率低。永宏整套解决全自动封边机的需求,得到完美应用。

标签: PLC人机界面

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