全自动上管机控制器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种全自动上管机控制器。它是由PLC可编程控制器或单板机、检测器JCQ和执行控制电路ZXKZDL及触摸屏HMI组成；检测器JCQ由一组与监测点相对应的接近开关和光电检测器及按钮开关构成，所述接近开关和光电检测器及按钮开关分别设于上管机被监测点的对应位置，接近开关和光电检测器及按钮开关并行设于PLC可编程控制器或单板机的输入端，其输出的电信号分别与PLC可编程控制器或单板机的输入端相连，PLC可编程控制器或单板机的控制输出端分别与执行控制电路ZXKZDL的输入端相连接。该控制器采用以微步距步进电机为动力源，定位精度大大提高、性能更加稳定、可靠性更高，续管准确率达到了100%。
【专利说明】全自动上管机控制器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于与制瓶机配套使用的上管机控制器，具体地说是一种全自动上管机控制器。
【背景技术】
[0002]目前用于与制瓶机配套使用的全自动上管机，是由本 申请人:于2011年05月26日申请的申请号201120171939.6，名称为“一种与制瓶机配套使用的全自动上管机”的发明专利，它主要由检测器、控制器、送管提升机构、送管机构、抓管转向机构和插管机构构成，所述检测器的检测点分别设于送管提升机构、送管机构、抓管转向机构和插管机构及制瓶机的相应位置，检测器输出的电信号与控制器的输入端相连接，控制器输出的控制信号分别与送管提升机构、送管机构、抓管转向机构和插管机构被控部件的控制端相连接；所述送管提升机构装配在机座的下部，送管机构设于机座的顶端，抓管转向机构装配在对应送管机构一侧机座的顶端，插管机构固装在对应制瓶机夹头和抓管转向机构位置的机座下部。该技术方案采用以空气为动力源的气缸完成对上管机的各种操作控制，虽然可实现自动取管、提升、送管、插管、回退复位的全自动操作，但由于以空气为动力源的气缸的气体压力、气体纯度及气体的可压缩性等因素，使得该上管机定位精度不高、性能不够稳定，另外由于气缸的控制方式需要多种控制器及阀体，使得控制机构复杂，不易操作，故障率高等缺陷。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种性能稳定、精度高、定位准确的全自动上管机控制器。
[0004]本实用新型的目的是这样实现的:该全自动上管机控制器它是由PLC可编程控制器或单板机、检测器JCQ和执行控制电路ZXKZDL及触摸屏HMI组成；检测器JCQ由一组与监测点相对应的接近开关和光电检测器及按钮开关构成，所述接近开关和光电检测器及按钮开关分别设于上管机被监测点的对应位置，接近开关和光电检测器及按钮开关并行设于PLC可编程控制器或单板机的输入端，其输出的电信号分别与PLC可编程控制器或单板机的输入端相连，PLC可编程控制器或单板机的控制输出端分别与执行控制电路ZffiZDL的输入端相连接。
[0005]本实用新型取得的技术进步:该控制器通过多组检测点将检测到的各种检测信号输出至可编程控制器或单板机的输入端，由可编程控制器或单板机对其加工处理，并有序输出各种控制信号，控制上管机的送管提升机构、送管机构、传管机构、抓管转向机构和插管机构实现自动取管、提升、递管、送管、插管、回退复位的全自动操作，该控制器采用以微步距步进电机为动力源，定位精度大大提高、性能更加稳定、可靠性更高、更易操作、噪音小、运动平稳等，续管准确率达到了 100%。
【专利附图】
【附图说明】[0006]图1为本实用新型的方框图。
[0007]图2为本实用新型的电原理图。
【具体实施方式】
[0008]下面以附图为实施例对本实用新型进一步说明。该全自动上管机控制器是对现有全自动上管机控制器的一种改进方案，如图1所示，该控制器是由PLC可编程控制器、检测器JCQ和执行控制电路ZXKZDL及触摸屏HMI组成；检测器JCQ由一组与监测点相对应的接近开关和光电检测器及按钮开关构成，所述接近开关和光电检测器及按钮开关分别设于上管机被监测点的对应位置，接近开关和光电检测器及按钮开关输出的电信号分别与PLC可编程控制器的输入端相连，PLC可编程控制器的控制输出端分别与执行控制电路ZffiZDL的输入端相连接。检测器JCQ通过多组检测点将检测到的各种检测信号输出至PLC可编程控制器的输入端，由PLC可编程控制器对其加工处理，并有序输出各种控制信号，由执行控制电路ZffiZDL控制上管机的送管提升机构、送管机构、传管机构、抓管转向机构和插管机构实现自动取管、提升、递管、送管、插管、回退复位的全自动操作。本实施例选用PLC可编程控制器为主控元件，也可选用单板机为本实用新型的主控元件。下面分别对上述各部分的构成及相互的连接关系进行详细说明:上述所说检测器JCQ由接近开关SQP1-SQP19和光电检测器G1-G5及按钮开关SB1-SB3构成；接近开关SQP1-SQP19和光电检测器G1-G5及按钮开关SB1-SB3的输出端分别并行接于PLC可编程控制器的输入端。上述各检测操作开关主要用于对上管机的送管提升机构、送管机构、传管机构、抓管转向机构和插管机构工作过程的检测和信号采集。其中光电检测器Gl、G2用于检测制瓶机是否需要续装玻璃管，其检测点设于对应制瓶机夹头的上、下位置。光电检测器G3用于检测抓管转向机构中的机械手是否抓住玻璃管，其检测点设于机械手的一侧位置。光电检测器G4用于检测送管提升机构中托架上有、无玻璃管，其检测点设于托架的下方。光电检测器G5用于检测送管机构中的储管架上有、无玻璃管，其检测点设于储管架的下方。接近开关SQPl用于检测制瓶机的位置状态，其主要是检测制瓶机的公转零点，即制瓶机旋转圈数的检测。其检测点设于制瓶机A部任一夹爪上方。接近开关SQP2用于检测制瓶机公转的工位，其检测点设于制瓶机公转传动轴的对应位置。接近开关SQP5用于检测机械手是否闭合，检测点设于机械手的一侧。接近开关SQP3、SQP4用于检测插管升降机构的上升和下降的位置，其检测点设于对应升降机构的机座立柱上。接近开关SQP6-SQP19用于检测步进电机M1-M9工作状态，其分别对应装配在步进电机M1-M9的直线步进电机体两侧上。其中接近开关SQP8用于检测制瓶机的零点工作位置。
[0009]上述所说执行控制电路要由继电器KA1-KA3、伺服电机驱动器SFQD、步进电机驱动器ΠΜ1-ΠΜ9、伺服电机KM和步进电机M1-M9及CAN命令转换器组成；继电器KA1-KA3的输入端接于PLC可编程控制器或单板机的输出端，继电器KA1-KA3的输出经步进电机驱动器ΠΜ8-ΠΜ9与步进电机M8-M9的控制端相连；CAN命令转换器的输入端接于PLC可编程控制器或单板机的输出端，CAN命令转换器的输出与并行连接的步进电机驱动器WM1-UIM7的输入控制端相连，步进电机驱动器ΠΜ1-ΠΜ7的输出分别与步进电机M1-M7的控制端相连；伺服电机驱动器SFQD的输入端接于PLC可编程控制器或单板机的输出端，伺服电机驱动器SFQD输出与伺服电机KM的控制端相连。[0010]本实用新型使用时，首先通过触摸屏HMI操作按钮开关SB3进行复位，使控制器各组成部分处于初始工作状态。其各部分的工作过程及工作原理分别描述如下:
[0011]取管及提升控制操作:操作按钮开关SB1，启动上管机，PLC可编程控制器输出控制指令给继电器KA1，继电器KAl吸合，使得步进电机驱动器ΠΜ8发出脉冲控制信号给步进电机M8，步进电机M8带动滚管装置将玻璃管提升至提管托架，当光电检测器G5有检测信号，并延时超过I秒后，PLC可编程控制器输出控制信号，使得继电器KAl断开，步进电机M8停止工作。同时PLC可编程控制器输出控制指令给继电器KA2，继电器KA2吸合，步进电机驱动器ΠΜ9发出脉冲控制信号给步进电机M9，步进电机M9驱动提管托架托举玻璃管向上运行。当托架上升至接近开关SQP7位置时，步进电机M9停止上升，托架上的玻璃管自动滑落到上料仓内。步进电机M9停顿数秒后，PLC可编程控制器输出控制信号至继电器KA3，继电器KA3吸合，步进电机驱动器ΠΜ9发出反转控制指令，步进电机M9反转，托架下降，当托架下降至接近开关SQP14位置后，继电器KA3断开。如果此时光电检测器G4有信号输出，上料操作暂停。当光电检测器G4无信号输出时上述取管、提升控制操作继续进行，直至光电检测器G4有信号输出为止。
[0012]中转取管的控制过程:当按下按钮开关SBl后，PLC可编程控制器经CAN命令转换器输出控制信号至步进电机驱动器ΠΜ1，步进电机Ml驱动转送轮旋转，由转送轮将玻璃管输送至机械手后，在转送轮旋转到位后，接近开关SQP9将输出到位控制信号。当光电检测器G3有检测信号输出至PLC可编程控制器时，PLC可编程控制器将停止给步进电机驱动器UIMl发送指令，同时PLC可编程控制器向步进电机驱动器ΠΜ2输出控制指令，步进电机M2驱动机械手闭合，接近开关SQP5有信号输出后，PLC可编程控制器经CAN命令转换器输出定长控制信号至步进电机驱动器ΠΜ3，步进电机M3正转，当步进电机M3正转至接近开关SQP19的位置后。在PLC可编程控制器的控制下，步进电机M3停止正转并且开始反转，退回到原始位置。同时PLC可编程控制器经CAN命令转换器输出控制信号至步进电机驱动器ΠΜ4和步进电机驱动器ΠΜ5，步进电机M4驱动机械手旋转臂旋转90°，当旋转臂触及到接近开关SQPlO后，步进电机M5驱动机械手旋转臂向制瓶机的插管位伸展，当触及接近开关SQP12时，步进电机M5停止工作，为下一工序的接管、插管做好准备。
[0013]接管及插管的控制过程:当接近开关SQP10，SQP12有信号输出后，PLC可编程控制器经CAN命令转换器输出控制信号至步进电机驱动器ΠΜ6，推进步进电机M6驱动插管机械手移动至制瓶机的接管位，此时接近开关SQP17输出电信号，PLC可编程控制器经CAN命令转换器输出控制信号至步进电机驱动器ΠΜ7，步进电机M7驱动插管机械手夹抓玻璃管，当接近开关SQP15有输出信号后，在PLC可编程控制器的控制下，步进电机M7对玻璃管进行二次夹紧。同时PLC可编程控制器经CAN命令转换器输出控制信号至步进电机驱动器UIM2,步进电机M2驱动送管机械手打开，接近开关SQP6输出送管打开信号至PLC可编程控制器，PLC可编程控制器输出控制信号至步进电机驱动器ΠΜ5，步进电机M5反转退回至接近开关SQP13位置。此时接管动作完成等待插管信号。当安装在制瓶机上检测插管工位的光电检测器Gl、G2无信号输出时，同时在制瓶机到位检测接近开关SQP2被触发一次后，接近开关SQPl输出插管信号，PLC可编程控制器经CAN命令转换器输出控制信号至步进电机驱动器ΠΜ6，推进步进电机M6驱动插管机械手向制瓶机的插管位推进，当推进至接近开关SQP18位置后，接近开关SQP18输出控制信号，PLC可编程控制器经输出端口 Y0、Yl发出脉冲控制信号至伺服驱动器SFQD，伺服电机KM旋转驱动滚珠丝杠旋转使插管机械手下降至接近开关SQP3位置，接近开关SQP3输出控制信号，PLC可编程控制器经CAN命令转换器输出控制信号至步进电机驱动器ΠΜ7，步进电机M7反转，打开插管机械手，机械手打开后，在PLC可编程控制器的控制下，推进步进电机M6反转至初始位，即接近开关SQP16的位置。同时步进电机M4反转至接近开关SQPll位置，PLC可编程控制器由输出端Y0、Y1发送反向脉冲伺服电机KM带动滚珠丝杠旋转使插管手机构上升至接近开关SQP4的初始位置。此时一个插管动作结束。等待下一个循环。
[0014]上述控制过程如此周而复始的循环控制操作，即可实现对制瓶机自动上管的全自动控制。
【权利要求】
1.一种全自动上管机控制器，其特征在于它由PLC可编程控制器或单板机、检测器JCQ和执行控制电路ZXKZDL及触摸屏HMI组成；检测器JCQ由一组与监测点相对应的接近开关和光电检测器及按钮开关构成，所述接近开关和光电检测器及按钮开关分别设于上管机被监测点的对应位置，接近开关和光电检测器及按钮开关并行设于PLC可编程控制器或单板机的输入端，其输出的电信号分别与PLC可编程控制器或单板机的输入端相连，PLC可编程控制器或单板机的控制输出端分别与执行控制电路ZffiZDL的输入端相连接。
2.根据权利要求1所述的全自动上管机控制器，其特征在于所述检测器JCQ由接近开关SQP1-SQP19和光电检测器G1-G5及按钮开关SB1-SB3构成；接近开关SQP1-SQP19和光电检测器G1-G5及按钮开关SB1-SB3的输出端分别并行接于PLC可编程控制器或单板机的输入端。
3.根据权利要求1或2所述的全自动上管机控制器，其特征在于所述执行控制电路要由继电器KA1-KA3、伺服电机驱动器SFQD、步进电机驱动器ΠΜ1-ΠΜ9、伺服电机KM和步进电机M1-M9及CAN命令转换器组成；继电器KA1-KA3的输入端接于PLC可编程控制器或单板机的输出端，继电器KA1-KA3的输出经步进电机驱动器ΠΜ8-ΠΜ9与步进电机M8-M9的控制端相连；CAN命令转换器的输入端接于PLC可编程控制器或单板机的输出端，CAN命令转换器的输出与并行连接的步进电机驱动器ΠΜ1-ΠΜ7的输入控制端相连，步进电机驱动器ΠΜ1-ΠΜ7的输出分别与步进电机M1-M7的控制端相连；伺服电机驱动器SFQD的输入端接于PLC可编程控制器或单板机的输出端，伺服电机驱动器SFQD输出与伺服电机KM的控制端相连。
【文档编号】C03B23/045GK203782024SQ201420160132
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年4月3日 优先权日:2014年4月3日
【发明者】张士华, 赵强, 王海峰, 刘新玺 申请人:石家庄陆源机械制造有限公司