基于PLC的冰箱置物架生产系统的改进设计

收稿 日期 ： ２ ０ １ ４ — ０ ５ — ０ ５
作者 简介 ： 陈萌 （ １ ９ ７ ７ 一 ） ， 男， 山 东青 岛人 ， 讲师， 硕士。
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２ ０ １ ４ 年第３ 期
眚鸟 取盛 技 术学 学报
编码 器 ， 使步 进 电机系统形 成 闭环控 制 ， 步进 电机 系统过 载时会 失步进 行反 馈补 偿 ， 如 图 ５所示 。 嘲
二、 冰 箱 置物 架生产 系统 改进 设计 方 案
（ 一） 总 体 方 案 设 计
、
冰 箱 置物 架生产 系统 改进 前 的状 况
以某小 型金 属 制 品厂 为例 ， 该 企业 的 冰箱 置
物 架生 产 系统 主要 由焊 接 、 浸 漆 和 烤 漆 三个 工 艺 模 块组成 。
改 进后 的冰 箱置 物 架 生 产 系统 主要 由 Ｐ Ｌ Ｃ 、
基于 Ｐ Ｌ Ｃ的冰箱 置物 架 生产 系统 的 改进 设 计
陈 萌
（ 青 岛职 业技 术 学院 海 尔学 院 ， 山东 青岛 ２ ６ ６ ５ ５ ５ ）
摘要 ： 以Ｐ Ｌ Ｃ为控制 核心 ， 对 冰箱 置物 架 生产 系统进 行 了技 术 改进 设 计 。分 析 了现有 的 冰 箱置 物
动 ， 电磁 阀驱动排 焊头 垂直升 降运 动 ； 浸漆控 制 模 块 采用直 流 电机驱动 控制 冰箱 置物架 垂直 升降 运动 ； 烤漆 控制 模块 采 用 直 流 电机 驱 动 控制 冰 箱 置物 架水平 往复 运动 。
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ｘ 轴方向
时 费力 ， 有 必 要对 现 有 的冰 箱 置物 架 的生 产 系 统 进行 技术 改进 。
一
操作 工 人手 工 浸漆 操 作 ， 很 难 保 证 浸漆 时 间 的长
短， 造成 浸漆 过 多或过 少 的情况 。
将 浸漆 后 的 冰箱 置 物 架 送 人 烤 漆 箱 进 行 烤 漆， 要 在烤 漆 箱 内滞 留一 段 时 间 ， 保证 漆 粉 烘 干 。 操 作 工人 手工 操 作 烤 漆 ， 很 难保 证 烤 漆 时 间 的 长 短， 造 成烤 漆 时 间过 长 或过短 的情 况 。
图 １ 焊 接 点 因排 焊 头 多次 冲 压 变 形 示 意 图
将 焊接 好 的 冰箱 置 物 架 送 人 漆桶 进 行 浸 漆 ，
要 在 漆 桶 内 滞 留一 段 时 间 ， 保 证完全沾上漆粉。
脱焊、 产 品 浸漆量 过 多或过 少 、 烤漆 时 间过长 或过 短 等 问题 ， 使 得 现有 的冰 箱 置 物 架 的 生产 废 品率 高， 严重 影 响 了冰 箱置 物架 的生 产质 量 和效率 ， 费
行控制 ， 如 图 ２所示 。三 个生 产 工 艺控 制 模块 相
持住 外框 ， 将 交叉 点推 到排 焊机 的焊 接砧 块上 ， 启 动排 焊机 ， 排 焊头 下落 ， 冲压 到交 叉点 ， 进 行点 焊 。 由于 排焊 机启 动后 ， 排 焊 头往 复 进 行 下 落 上 升 的 运动 ， 要求交叉点焊接完毕后 ， 必 须 离 开 焊 接 砧
冰箱置 物架 是 冰 箱 冷 藏 室 常见 的 配件 ， 通 常 为 铁质 金属 丝交 叉 焊 接 成 平 面 网格 状 ， 表 面 白色 烤 漆制 品 。 目前 ， 国 内 的冰 箱 生 产企 业 多将 此 配 件外 包 给一些 小 型 的金 属制 品厂 家 生 产 ， 以减 少
变形 ， 甚 至脱 焊 。
操作 工人 根 据 冰 箱置 物 架 的外 观 尺 寸 ， 将 剪
切好 的铁 质金 属 丝 交 叉铺 成 平 面 网格 状 ， 用 手 把
步进 电机 、 步 进 电机 驱动 器 、 旋 转 编码 器 、 直流 电 机 等控制 执 行机 构和 滚珠 丝杠 、 直线 导轨 、 齿轮 传 动等 机械 传 动机构 组成 。 针对 冰箱 置物 架 生产 系统 ， 以Ｐ Ｌ Ｃ为控 制 核 心， 分别对焊接、 浸漆、 烤 漆 三个 生 产 工艺 模 块进
架生产 系统 的缺 点 ， 着重介 绍 了冰 箱置物 架 生产控 制 系统 的硬 件 、 软 件 设计 方案 。采 用旋 转编码 器作 为 反馈 器件 ， 引入 步进 电机 的局部 闭环控 制 。
关键 词 ： Ｐ Ｌ Ｃ； 冰 箱置物 架 ； 旋转 编码 器 ； 步进 电机
中图分类 号 ： ＴＭ９ ２ ５ ． ２ １ 文献标 志 码 ： Ａ 文 章编 号 ： １ ６ ７ ２ — ２ ６ ９ ８ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ３ — ０ ０ ８ ３ — ０ ４
块， 不 能被 排焊 头二 次 冲压 ， 否则焊 接 点金属 丝 将
对独立 ， 每 个 控制 模 块 有 各 自独 立 的启 动 、 停止 、 复 位控 制按 钮 。其 中 ， 焊 接控 制 模 块 采 用 步进 电 机 驱动 滚珠 丝杠 副控 制 冰箱置 物 架沿 Ｘ、Ｙ轴 运
被 冲压 变形 ， 形成 废 品 ， 如 图 １所示 。而依靠 人 工 操 作进 行焊 接 ， 很 难 避 免 有 些 焊 接 点 不会 被 冲压
第２ ７ 卷 第 ３期 ２ ０ １ ４年 ６月
眚 鸟 职盛 技术 净 学 报
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｏｉ ｎ ｇ ｄ ａ ｏ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ Ｃｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ
Ｖｏ １ ． ２ ７ Ｎｏ ． ３
Ｊ ｕ ｎ ．２ ０ １ ４
图 ２ 冰 箱 置物 架 生产 系统 改 进 设 计 总体 框 图
冰箱整体生产成本 。而这些小型 的金属制品厂 ， 多依 靠人 工手 持方 式 ， 使 用排 焊机 进行 焊 接 ， 再 通
过 人 工浸漆 烘烤 ， 做 成 冰 箱 置 物 架 的 成 品 。 由于 该 冰箱 置物 架 的生产 过程 ， 多 为人 工操 作 ， 因生 产
工 人操 作不 熟 ， 易造 成焊接 点 处金 属丝 冲压 变形 、