劉兵勝

摘要： GDX2包裝機(jī)在包裝過(guò)程中會(huì)偶爾出現(xiàn)煙盒無(wú)上蓋的缺陷產(chǎn)品，并且機(jī)器檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)不到。為了解決這個(gè)問(wèn)題研制了以西門(mén)子S7-200 PLC為控制核心，用同步傳感器產(chǎn)生同步信號(hào)，用可以辨別顏色的光電傳感器作為檢測(cè)元件的檢測(cè)裝置，對(duì)每個(gè)煙盒進(jìn)行檢測(cè)，把不合格的煙盒剔除掉。保證了產(chǎn)品質(zhì)量。

關(guān)鍵詞： 煙盒上蓋； 檢測(cè)； PLC； 剔除

GDX2包裝機(jī)在包裝過(guò)程中會(huì)偶爾出現(xiàn)煙盒無(wú)上蓋的缺陷產(chǎn)品，由于機(jī)器包裝速度非常高，這種煙盒不容易被發(fā)現(xiàn)，很可能會(huì)流入市場(chǎng)，造成嚴(yán)重的質(zhì)量問(wèn)題。對(duì)企業(yè)信譽(yù)造成不良影響。為了解決這個(gè)問(wèn)題，我們決定加裝一套煙盒上蓋檢測(cè)裝置。

1.原因分析

GDX2包裝機(jī)共有八個(gè)包裝輪。商標(biāo)紙是在五輪進(jìn)行包裝的，包裝好后整個(gè)煙盒就包裝好了，包裝好的煙盒傳遞到六輪。六輪是一個(gè)過(guò)渡輪，煙包通過(guò)六輪再傳遞給七輪進(jìn)行加熱干燥。通過(guò)觀察，在這個(gè)過(guò)程中，煙盒無(wú)上蓋主要是因?yàn)樵谖遢啺b過(guò)程中或在五六輪和六七輪傳遞過(guò)程中商標(biāo)紙被掛爛造成的。

2.檢測(cè)的組成和原理

由原因分析可知缺陷煙包是在七輪以前形成的，因?yàn)闊熀猩仙w的顏色和鋁箔紙顏色是不一樣的，沒(méi)有上蓋的煙盒鋁箔紙是露在外面的。根據(jù)這種現(xiàn)象選擇一種可以識(shí)別顏色的光電傳感器，把這個(gè)傳感器裝到七輪一個(gè)合適的位置上，機(jī)器運(yùn)行時(shí)，它可以檢測(cè)七輪上每一包從它面前經(jīng)過(guò)的煙盒。這種光電傳感器可以通過(guò)對(duì)顏色的識(shí)別來(lái)改變輸出狀態(tài)，當(dāng)他檢測(cè)到預(yù)先設(shè)定的顏色時(shí)輸出高電平，檢測(cè)到其他顏色則輸出低電平。把煙盒上蓋顏色設(shè)定為預(yù)先設(shè)定的顏色，這樣當(dāng)檢測(cè)到煙盒上蓋時(shí)光電傳感器輸出高電平，否則輸出低電平。光電傳感器輸出信號(hào)輸入到PLC，PLC程序通過(guò)識(shí)別高低電平信號(hào)判定煙盒是否缺上蓋。當(dāng)發(fā)現(xiàn)缺上蓋煙盒時(shí)，PLC通過(guò)程序控制，在八輪剔除口把這盒煙剔掉。

檢測(cè)裝置是有上蓋檢測(cè)光電傳感器，同步傳感器和西門(mén)子S7-200 PLC組成的。其構(gòu)成原理框圖如圖1所示。

同步傳感器是用來(lái)產(chǎn)生同步信號(hào)的。這個(gè)同步信號(hào)有兩個(gè)作用，一個(gè)是在產(chǎn)生同步信號(hào)時(shí)PLC控制程序處理上蓋檢測(cè)光電傳感器輸入信號(hào)，另一個(gè)是作為PLC控制程序中移位指令的移位信號(hào)。

圖1 檢測(cè)構(gòu)成原理框圖

因?yàn)樵跈z測(cè)過(guò)程中PLC控制程序必須知道什么時(shí)候煙包到檢測(cè)位置，從而判斷煙盒是否缺上蓋。所以需要一個(gè)同步信號(hào)。這個(gè)同步信號(hào)是由同步傳感器檢測(cè)五輪下面的商標(biāo)紙托桿產(chǎn)生的。商標(biāo)紙托桿由接近到離開(kāi)同步傳感器時(shí)產(chǎn)生同步信號(hào)。當(dāng)產(chǎn)生同步信號(hào)時(shí)，七輪正好處于停頓狀態(tài)，上蓋檢測(cè)光電傳感器正好對(duì)準(zhǔn)它前面的煙盒，如果此時(shí)煙盒正常，則光電傳感器輸出高電平。如果檢測(cè)到無(wú)上蓋煙盒，則光電傳感器輸出低電平，這時(shí)PLC程序中移位寄存器被置位，然后在同步信號(hào)的作用下，煙包每向前走一步，移位寄存器也向前移一位。當(dāng)缺陷煙盒走到八輪剔除口時(shí)，移位寄存器正好達(dá)到設(shè)定的步數(shù)。這時(shí)程序就會(huì)控制PLC輸出一個(gè)信號(hào)，這個(gè)信號(hào)使八輪剔除電磁閥動(dòng)作。把缺陷煙盒剔除。

3.PLC控制程序流程

控制程序流程框圖如圖2所示：

圖2煙盒上蓋檢測(cè)程序流程框圖

由圖2可知，當(dāng)同步信號(hào)產(chǎn)生時(shí)，如果上蓋檢測(cè)光電傳感器檢測(cè)到無(wú)上蓋煙盒時(shí)，這時(shí)就會(huì)置位移位寄存器，然后移位寄存器在同步信號(hào)作用下移位，當(dāng)移到設(shè)定步數(shù)時(shí)，移位寄存器就會(huì)輸出一個(gè)信號(hào)作為剔除信號(hào)。

在程序中移位寄存器是通過(guò)一個(gè)左移位指令和一個(gè)字存儲(chǔ)器實(shí)現(xiàn)的。 因?yàn)閺纳仙w檢測(cè)光電傳感器的安裝位置到八輪剔除口之間有15盒煙，所以程序中采用了一個(gè)字存儲(chǔ)器作為移位寄存器，移位步數(shù)設(shè)定為15。程序中采用了一個(gè)左移位指令，同步信號(hào)作為左移位指令的移位信號(hào)。每接到一個(gè)移位信號(hào)，移位寄存器中的數(shù)據(jù)就會(huì)向左移一位。如圖3所示：

無(wú)上蓋煙盒信號(hào)

0

0 0 0 0 0 0 1

0

0 0 0 0 0 0 0

剔除信號(hào)

圖3 剔除移位框圖

在正常情況下移位寄存器中的數(shù)據(jù)都是0，當(dāng)檢測(cè)到無(wú)上蓋煙盒時(shí)，移位寄存器的零位就會(huì)被置為1。煙包每向前走一步，在移位信號(hào)的作用下，這個(gè)信號(hào)“1”便向左移一位，當(dāng)移夠15位時(shí)，無(wú)上蓋煙盒正好移動(dòng)到八輪剔除口，程序便產(chǎn)生一個(gè)剔除信號(hào)，用這個(gè)信號(hào)控制八輪剔除電磁閥驅(qū)動(dòng)模塊，使剔除電磁閥動(dòng)作。把無(wú)上蓋煙盒剔除掉。

4.使用效果

把這套檢測(cè)裝置安裝到機(jī)器上以后，通過(guò)測(cè)試和一段時(shí)間的觀察，缺陷煙盒都能被準(zhǔn)確無(wú)誤地剔除掉，大大地提高了產(chǎn)品質(zhì)量，挽回了質(zhì)量缺陷對(duì)企業(yè)信譽(yù)造成的影響。