欧姆龙定位器及旋转编码器在旧电池生产机台改
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  由于电池生产工艺的特殊需求,电池在装配盘上不同位置需要进行相对应的加工动作;即不同的工位需要设备上的plc产生不同的输入输出,要求设备能够较准确的定位。一般情况下一台设备要求有5-6个工位的输出,角度精度要求5以下,所以在改造过程选型中选用了欧姆龙公司的h8ps8位输出型及分辨率256的旋转编码器就完全可以满足设备需求。由于该生产线设备使用的是很老eberla pls511s型plc,更换plc的话,布线编程都比较麻烦,而且成本较高;所以笔者直接选用配套的欧姆龙凸轮定位器,总的改造成本在6000-7000元之间,并最终达到很好的效果,提高了生产效率。

改造老式凸轮定位器过程

  由于老式定位器的工作原理是依靠带滚轮的开关在凸轮上滚动,从而产生通断的控制信号交给plc处理,因此在生产环境油污粉尘较多的电池生产车间中使用年限较长会导致轮盘及开关磨损严重,定位不准确,造成通断信号不稳定,不准确;而且存在进行维修调机时操作不方便,不直观等问题,且调机完成后无法记录备份,造成恢复困难。

  首先旋转编码器的安装需制作相应的固定件,根据产品手册提供尺寸图设计好固定件后的安装图如图1所示,可以看出前后整体空间多出很多。

  h8ps定位器的安装采用pnp输出的表面安装形式,线路上的改造很容易,电源接入24dc,编码器是与定位器相配套的快插接头;信号线连接只需将原来凸轮定位开关上的输入给plc的信号线接到h8ps定位器相对应的输出点上即可。

  h8ps定位器

  该型号定位器有精巧的8,16,32点输出形式,尺寸仅为9696mm,便于安装。1600r/min的告诉操作以及可达0.5的高精度设定,可使用与很广泛的应用场合。一个键完成一个设定动作的设计方式是的设定变得更简单,大型的lcd,红色表示现在值,绿色代表设定值,可显示大量的作业资讯,只需看一眼即可了解设备工作状态。如图2、3所示的是面板介绍以及切换功能介绍。

改造中h8ps定位器的设定流程

  定位器解析度及旋转方向设定

  根据所选编码器型号设定解析度为256,显示角度为360;根据设备实际旋转方向选择cw方向。

  定位器原点设定

  模式切换到设定模式(prg),再将设备调整到机器的原点位置,略有不准没有关系,后续调机时还可以做微调。按住origin键一秒钟以上,这时原来显示的角度就会变成0,即完成了原点设定。

  在手动模式下设定各凸轮的on/off范围

  切换到设定模式(prg),将设定模式开关打到man(手动),按动cam(凸轮)下面的+或-键来选择需要设定的凸轮,on/off键切换on点设定和off点设定,angle(角度)下面的+或-键用来增加和减少角度值,设定好的角度值通过write(写入)键写入到内存中。如图4所示。

  根据如图5中的工作时序图设定完全部凸轮角度的on/off值。

  设定值检查

  可以通过按check(检查)键,循环检查各凸轮设定值是否与时序图一致,避免前面的操作失误。

  定位器的测试操作

  将模式选择到test(测试)处,旋转编码器(或机器低速转动)检查操作输出是否正常,这时定位器是有输出显示而不会有实际到plc的输出,从而可以避免因为设定不当而造成的事故。如果on/off角度值设定不正确则返回到前面的设定步骤重新设定相对应的凸轮。

  完成以上定位器的设定调试以后就可以进行运转模式下的操作了,将模式选择到run(运转)模式。机器低速运转时确认定位器的输出,以及plc输入输出的工作情况,观察机器是否运转正常,生产的产品是否正常,检查工艺流程是否合格。

  试运转期间如发现相对应的动作时机不对,可再返回到定位器设定流程中修改对应的凸轮on/off设定值。

定位器及编码器的故障处理

  在长时间复杂,脏污环境下长时间使用易造成编码器的损坏,特别是信号不稳定,编码不正确等状况,这时定位器都会有报警信息输出。可参照手册上的处理流程对故障进行处理。

  该改造方案完成后,欧姆龙h8ps定位器以及旋转编码器使用状况非常好,而且因为其精度及稳定性可靠,不仅提高了产品品质,降低了停机时间,而且我们还提高了设备的运转速度,从而使整体生产效率提高约15%。改造取得巨大成功。

结语

  选用欧姆龙的定位器和旋转编码器的应用优点突出的表现在:信息化:除了定位,可以从控制器上知道其具体位置;柔性化:定位可以在控制器柔性调整;操作十分方便;经济化:对于多个控制工位,只需一个旋转编码器的成本,以及更主要的安装、维护、损耗成本降低,使用寿命增长,其经济化逐渐突显出来;现场安装的方便和安全、长寿:拳头大小的一个旋转编码器,可以测量从几分的角度,几个到几十、几百米的距离,n个工位,只要解决一个旋转编码器的安全安装问题,可以避免诸多接近开关、光电开关在现场机械安装麻烦,容易被撞坏和遭高温、水气困扰等问题。由于是光电码盘,无机械损耗,只要安装位置准确,其使用寿命也可以很长。

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