閆 娓 張玲玲

(1.黃河交通學(xué)院，河南 焦作 454950；2.河南省智能制造技術(shù)與裝備工程技術(shù)研究中心，河南 焦作 454950)

0 引言

折頁機(jī)主要用于各種不同尺寸和厚度紙張的折疊，為印后的一道加工工序，適用與書刊、雜志、宣傳頁等的高速折頁。

目前折頁機(jī)視覺檢測系統(tǒng)能夠識別的錯(cuò)頁包括白頁、倒頁、錯(cuò)貼等幾種情況，而檢測系統(tǒng)在檢測到不良品后一般只能停機(jī)處理，而折頁機(jī)機(jī)速一般在8000～10000。頻繁的停機(jī)勢必會降低生產(chǎn)效率且增加設(shè)備“卡紙”的概率，同時(shí)通過人工尋找錯(cuò)貼也較為困難，且需要花費(fèi)不少的時(shí)間。

本項(xiàng)目中設(shè)計(jì)的自動(dòng)踢廢系統(tǒng)，主要實(shí)現(xiàn)在線檢測的不停機(jī)踢廢，大大提高了生產(chǎn)效率，降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。本系統(tǒng)可以單獨(dú)使用也可以直接加裝在已經(jīng)有的電氣控制系統(tǒng)中，適應(yīng)各種折頁機(jī)類型。

1 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理

PLC分別對相機(jī)觸發(fā)光電及折頁機(jī)二、三、四折出口檢測光電的觸發(fā)次數(shù)進(jìn)行記錄，實(shí)現(xiàn)紙張折頁前后的同步計(jì)數(shù)，即進(jìn)出紙張統(tǒng)一編號。當(dāng)檢測系統(tǒng)檢測到某張為不良品時(shí)，假設(shè)為第5張，則PLC記錄的出口光電觸發(fā)次數(shù)也達(dá)到5時(shí)，PLC觸發(fā)踢廢機(jī)構(gòu)動(dòng)作將第5張紙?zhí)蕹τ谶B續(xù)多張均為不良品的情況，使用PLC的隊(duì)列指令，將不良品的編號按先后順序進(jìn)行排隊(duì)，再按照先入先出的原則移出，每執(zhí)行一次踢廢隊(duì)列上移一次，將移出的序號與折頁機(jī)出口光電計(jì)數(shù)進(jìn)行比較，若一致則執(zhí)行踢廢動(dòng)作。

2 PLC控制系統(tǒng)

2.1 電氣原理圖設(shè)計(jì)

系統(tǒng)選用永宏B1-14MT2 PLC，該P(yáng)LC具有4個(gè)硬件高速計(jì)速器和4個(gè)軟件計(jì)數(shù)器，4路光電信號均使用硬件高速計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)過程不占用PLC掃描周期，同時(shí)采用臺達(dá)的觸摸屏系統(tǒng)，和永宏P(guān)LC配合實(shí)現(xiàn)更多的功能。原理圖如圖1所示，IO分配表如表1和表2。

圖1 電氣原理圖

表1 PLC輸入信號

表2 PLC輸出信號

2.2 部分程序

2.2.1 初始化程序

復(fù)位各中間寄存器及高速計(jì)數(shù)器當(dāng)前值。

2.2.2 判斷序號有效性

PLC在接收到相機(jī)的輸出信號后，讀取高計(jì)數(shù)當(dāng)前值，并判斷其貯列中存儲的序號有無重復(fù)，若不重復(fù)則執(zhí)行貯列移入。

2.2.3 貯列移入與擠出

程序使用永宏內(nèi)部貯列指令QUEUE，貯列特點(diǎn)為先進(jìn)先出，寄存器D6存放待擠入的數(shù)據(jù)，寄存器D4接收貯列移出的數(shù)據(jù)。程序在執(zhí)行過程中，當(dāng)有超過兩個(gè)不良品需要剔除時(shí)，先將等待剔除的不良品序號傳送到D6中并執(zhí)行貯列擠入，待前一個(gè)不良品被剔除后，執(zhí)行貯列移出動(dòng)作，將下一個(gè)待剔除產(chǎn)品序號傳送到D4，將D4與出口光電的計(jì)數(shù)進(jìn)行比較，如果兩值相等即執(zhí)行踢廢動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)多個(gè)不良品在線連續(xù)剔除的功能。

2.2.4 踢廢信號輸出

將待剔序號與各高計(jì)數(shù)器當(dāng)前值比較，若一致則置位Y0，執(zhí)行踢廢動(dòng)作。

觸摸屏顯示系統(tǒng)作為一個(gè)單獨(dú)的控制系統(tǒng)，選用臺達(dá)的7寸觸摸屏作為系統(tǒng)的顯示與監(jiān)視系統(tǒng)，以更好地顯示系統(tǒng)的聯(lián)機(jī)情況和監(jiān)控實(shí)時(shí)的踢廢情況。并能更容易地監(jiān)控主機(jī)的各種情況，更方便操作人員操作，并提高工作效率。

3 系統(tǒng)調(diào)試

程序下載后，聯(lián)機(jī)進(jìn)行調(diào)試，當(dāng)PLC接收到廢品后，踢廢機(jī)構(gòu)動(dòng)作但不能將廢品準(zhǔn)確踢掉，主要原因是采用的踢廢機(jī)構(gòu)為汽缸擋板，伸縮動(dòng)作時(shí)間較長，后將其改為風(fēng)刀機(jī)構(gòu)，再次測試，踢廢動(dòng)作正常。

4 結(jié)語

通過實(shí)際測試運(yùn)行，折頁機(jī)視覺檢測搭配PLC在線踢廢控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)在不停機(jī)的情況下將不良品準(zhǔn)確分揀出來，該系統(tǒng)具有成本底、可靠性高、節(jié)省人力等特點(diǎn)。