摘要：本文介紹了OMRON自動(dòng)化產(chǎn)品在石家莊第四制藥廠塑瓶外包生產(chǎn)線的應(yīng)用設(shè)計(jì)，并且250ml 5瓶X 6列 單層包裝方式為例詳細(xì)介紹調(diào)試過(guò)程。 關(guān)鍵詞：光電開(kāi)關(guān)；可編程序控制器；觸摸屏 旋轉(zhuǎn)編碼器 1.引言 OMRON自動(dòng)化產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用在機(jī)械、電力、化工、制藥、食品飲料、家用化工等外包生產(chǎn)線行業(yè)中，并以穩(wěn)定的質(zhì)量、低廉的價(jià)格，優(yōu)質(zhì)的售后服務(wù)，贏得了廣大客戶的認(rèn)可。作者以獨(dú)立設(shè)計(jì)完成的石家莊第四制藥廠塑瓶外包生產(chǎn)線（以下簡(jiǎn)稱“四藥”）為例介紹OMRON自動(dòng)化產(chǎn)品在該行業(yè)中的應(yīng)用。 本系統(tǒng)組成: （1）主要控制由可編程序控制器（CP1H-X40DR-A）、外圍電路、終端觸摸屏（MPT5-MG00）組成； （2）執(zhí)行機(jī)構(gòu)由氣缸、剎車(chē)電機(jī)、變頻調(diào)速電機(jī)組成； （3）檢測(cè)機(jī)構(gòu)由光電開(kāi)關(guān)（E3F3-D12 E3Z-T61 E3Z-R61）、旋轉(zhuǎn)編碼器（E6B2-CWZ6C 1000P/R）、氣缸自帶磁性開(kāi)關(guān)、接近開(kāi)關(guān)（E2E-X5E1）、行程開(kāi)關(guān)（WLCA2）組成。 2.控制系統(tǒng)要求和方案簡(jiǎn)介 “四藥”要求該線能完成三種規(guī)格共四種包裝方式的包裝， 即： 500ml 5瓶X 6列 單層； 250ml 5瓶X 6列 單層； 100ml 5瓶X 8列 單層； 100ml 5瓶X 8列 雙層。 各種規(guī)格包裝方式之間轉(zhuǎn)換要做到簡(jiǎn)單快捷。 基于以上要求，筆者設(shè)計(jì)了一套由PLC加觸摸屏，利用編碼器配合變頻器控制來(lái)控制電機(jī)和氣缸組成的抓取系統(tǒng)，氣缸可以帶動(dòng)抓頭橫向移動(dòng)來(lái)確定抓瓶位或放瓶位，電機(jī)則帶動(dòng)抓頭升降來(lái)確定抓瓶高度或放瓶高度（抓瓶位即塑瓶擺好形成的一個(gè)臺(tái)位也叫擺臺(tái)，放瓶位即空紙箱所在位置也叫裝箱位。）。各種產(chǎn)品規(guī)格之間的轉(zhuǎn)換由控制箱上編程終端設(shè)置參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)組成見(jiàn)圖1。 （1）接近開(kāi)關(guān)E2E-X5E1檢測(cè)到開(kāi)箱成型后把空箱體推滾動(dòng)外包線上備用； （2）由于塑瓶罐裝后套上透明包裝袋整體成透明色，用帶MSN功能的E3Z-R61加反射板來(lái)精確檢測(cè)送料線上瓶的數(shù)量；E3F3-D12則檢測(cè)空箱是否到裝箱位置；抓頭抓瓶上升去放瓶時(shí)擺臺(tái)上是否有漏瓶則由對(duì)射光電E3Z-T61檢測(cè)，若由則系統(tǒng)啟動(dòng)蜂鳴器報(bào)故障； （3）送空箱線高度與送瓶線高度不在同一水平線上，帶動(dòng)抓頭的電機(jī)停止位控制則由裝在電機(jī)軸上的編碼器E6B2-CWZ6C 1000P/R計(jì)算來(lái)決定； （4）可編程序控制器CP1H-X40DR-A為整個(gè)控制的核心，它負(fù)責(zé)接收編碼器的高速計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)與觸摸屏MPT5-MG00的設(shè)定數(shù)據(jù)進(jìn)行交換處理，處理完成后發(fā)出指令讓電機(jī)停在所需位置； （5）為使帶動(dòng)抓頭的電機(jī)在升將過(guò)程中不至于出現(xiàn)飛車(chē)壓瓶等事故，行程開(kāi)關(guān)WLCA2起到了最后的保護(hù)，它可以控制電機(jī)緊急抱閘停車(chē)避免事故發(fā)生。 工藝流程見(jiàn)圖2。 3.應(yīng)用方案詳細(xì)介紹 下面以250ml 5瓶X 6列單層包裝方式為例詳細(xì)介紹調(diào)試過(guò)程。首先觸摸屏上進(jìn)行包裝方式的選擇，如圖3所示。 由于250ml包裝方式為單層，所以放瓶高度只設(shè)“放瓶高度1”。編碼器選用相位差輸入法，A相B相高速計(jì)數(shù)用軟件清零。電機(jī)減速后的線速度為6mm/r，抓頭距離擺臺(tái)實(shí)際高度為380mm，瓶高55mm，所以電機(jī)的抓瓶高度325mm，即電機(jī)在正轉(zhuǎn)54轉(zhuǎn)后應(yīng)停止（定義電機(jī)正轉(zhuǎn)為下降，反轉(zhuǎn)為上升）。實(shí)際調(diào)試過(guò)程中，剎車(chē)電機(jī)下降停止時(shí)由于抓頭自重會(huì)慣性下滑，但每次下滑距離是一定值a1。所以抓瓶高度應(yīng)減去這個(gè)a1值。放瓶過(guò)程中，在瓶底進(jìn)入紙箱口時(shí)抓頭就放瓶以節(jié)省時(shí)間。瓶子的才制為塑料，瓶身受擠壓時(shí)容易變形；瓶子的底部是橢圓形，在瓶輸送帶上運(yùn)行時(shí)行進(jìn)方向容易改變；這些都會(huì)造成擺臺(tái)上瓶子擺不整齊，進(jìn)而影響抓頭抓瓶不準(zhǔn)確產(chǎn)生漏瓶。為此，在瓶輸送帶的兩邊加裝導(dǎo)向支架，來(lái)解決行進(jìn)方向改變的問(wèn)題。在整個(gè)裝箱過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生以下幾種故障狀態(tài)：紙箱不到位、擺臺(tái)上有漏瓶、缺少紙墊。滿箱離開(kāi)裝箱位后空箱應(yīng)該在1s內(nèi)到達(dá)裝箱位，時(shí)間超過(guò)1s視為故障，此時(shí)報(bào)警燈閃爍，蜂鳴器間歇響，直至有紙箱到達(dá)裝箱位或人工解除報(bào)警。抓頭抓瓶上升離開(kāi)擺臺(tái)時(shí)，此時(shí)如擺臺(tái)上還有塑瓶視為故障，報(bào)警燈閃爍，蜂鳴器一直響，并且瓶輸送帶停止送瓶，直至人工解決問(wèn)題。紙墊分為上墊和下墊，每箱最少放兩個(gè)，所以預(yù)備盒里的紙墊最容易缺少，少紙墊時(shí)報(bào)警燈一直亮，蜂鳴器間歇響，而且紙箱在裝箱位不移動(dòng)，直到人工放更多紙墊到預(yù)備盒才能解除報(bào)警。 4.方案取得的效果 生產(chǎn)線自07年10月在石家莊四藥試運(yùn)行，效果良好，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，日包裝量大大提高，減輕了操作工人的勞動(dòng)強(qiáng)度（由原來(lái)的9人/班減少為4人/班），并且投資少。用較低價(jià)格的剎車(chē)電機(jī)和編碼器組合實(shí)現(xiàn)了昂貴的伺服電機(jī)才能擁有的功能，控制精度達(dá)到了0.5mm的設(shè)計(jì)要求。 5.方案的示范性 本生產(chǎn)線不僅僅適用于包裝塑瓶，也適用于包裝玻璃瓶，而且可以任意組合，例如兩條送瓶線對(duì)應(yīng)一條送箱線，可以大大提高日包裝量。 6.對(duì)OMRON的建議 開(kāi)通24小時(shí)免費(fèi)技術(shù)支持熱線，增加各地辦事處，提供各辦事處現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)項(xiàng)目。 作者簡(jiǎn)介 王坤（1979-）女 畢業(yè)于邯鄲職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程專(zhuān)業(yè)，原在某包裝機(jī)械廠從事包裝電氣控制的設(shè)計(jì)，現(xiàn)就職于河北珠峰儀器儀表設(shè)備有限公司。