摘要：本文介紹了OMRON自動化產(chǎn)品在石家莊第四制藥廠塑瓶外包生產(chǎn)線的應用設計，并且250ml 5瓶X 6列 單層包裝方式為例詳細介紹調(diào)試過程。 關鍵詞：光電開關；可編程序控制器；觸摸屏 旋轉(zhuǎn)編碼器 1.引言 OMRON自動化產(chǎn)品已廣泛應用在機械、電力、化工、制藥、食品飲料、家用化工等外包生產(chǎn)線行業(yè)中，并以穩(wěn)定的質(zhì)量、低廉的價格，優(yōu)質(zhì)的售后服務，贏得了廣大客戶的認可。作者以獨立設計完成的石家莊第四制藥廠塑瓶外包生產(chǎn)線（以下簡稱“四藥”）為例介紹OMRON自動化產(chǎn)品在該行業(yè)中的應用。 本系統(tǒng)組成: （1）主要控制由可編程序控制器（CP1H-X40DR-A）、外圍電路、終端觸摸屏（MPT5-MG00）組成； （2）執(zhí)行機構(gòu)由氣缸、剎車電機、變頻調(diào)速電機組成； （3）檢測機構(gòu)由光電開關（E3F3-D12 E3Z-T61 E3Z-R61）、旋轉(zhuǎn)編碼器（E6B2-CWZ6C 1000P/R）、氣缸自帶磁性開關、接近開關（E2E-X5E1）、行程開關（WLCA2）組成。 2.控制系統(tǒng)要求和方案簡介 “四藥”要求該線能完成三種規(guī)格共四種包裝方式的包裝， 即： 500ml 5瓶X 6列 單層； 250ml 5瓶X 6列 單層； 100ml 5瓶X 8列 單層； 100ml 5瓶X 8列 雙層。 各種規(guī)格包裝方式之間轉(zhuǎn)換要做到簡單快捷。 基于以上要求，筆者設計了一套由PLC加觸摸屏，利用編碼器配合變頻器控制來控制電機和氣缸組成的抓取系統(tǒng)，氣缸可以帶動抓頭橫向移動來確定抓瓶位或放瓶位，電機則帶動抓頭升降來確定抓瓶高度或放瓶高度（抓瓶位即塑瓶擺好形成的一個臺位也叫擺臺，放瓶位即空紙箱所在位置也叫裝箱位。）。各種產(chǎn)品規(guī)格之間的轉(zhuǎn)換由控制箱上編程終端設置參數(shù)來實現(xiàn)。系統(tǒng)組成見圖1。 （1）接近開關E2E-X5E1檢測到開箱成型后把空箱體推滾動外包線上備用； （2）由于塑瓶罐裝后套上透明包裝袋整體成透明色，用帶MSN功能的E3Z-R61加反射板來精確檢測送料線上瓶的數(shù)量；E3F3-D12則檢測空箱是否到裝箱位置；抓頭抓瓶上升去放瓶時擺臺上是否有漏瓶則由對射光電E3Z-T61檢測，若由則系統(tǒng)啟動蜂鳴器報故障； （3）送空箱線高度與送瓶線高度不在同一水平線上，帶動抓頭的電機停止位控制則由裝在電機軸上的編碼器E6B2-CWZ6C 1000P/R計算來決定； （4）可編程序控制器CP1H-X40DR-A為整個控制的核心，它負責接收編碼器的高速計數(shù)數(shù)據(jù)與觸摸屏MPT5-MG00的設定數(shù)據(jù)進行交換處理，處理完成后發(fā)出指令讓電機停在所需位置； （5）為使帶動抓頭的電機在升將過程中不至于出現(xiàn)飛車壓瓶等事故，行程開關WLCA2起到了最后的保護，它可以控制電機緊急抱閘停車避免事故發(fā)生。 工藝流程見圖2。 3.應用方案詳細介紹 下面以250ml 5瓶X 6列單層包裝方式為例詳細介紹調(diào)試過程。首先觸摸屏上進行包裝方式的選擇，如圖3所示。 由于250ml包裝方式為單層，所以放瓶高度只設“放瓶高度1”。編碼器選用相位差輸入法，A相B相高速計數(shù)用軟件清零。電機減速后的線速度為6mm/r，抓頭距離擺臺實際高度為380mm，瓶高55mm，所以電機的抓瓶高度325mm，即電機在正轉(zhuǎn)54轉(zhuǎn)后應停止（定義電機正轉(zhuǎn)為下降，反轉(zhuǎn)為上升）。實際調(diào)試過程中，剎車電機下降停止時由于抓頭自重會慣性下滑，但每次下滑距離是一定值a1。所以抓瓶高度應減去這個a1值。放瓶過程中，在瓶底進入紙箱口時抓頭就放瓶以節(jié)省時間。瓶子的才制為塑料，瓶身受擠壓時容易變形；瓶子的底部是橢圓形，在瓶輸送帶上運行時行進方向容易改變；這些都會造成擺臺上瓶子擺不整齊，進而影響抓頭抓瓶不準確產(chǎn)生漏瓶。為此，在瓶輸送帶的兩邊加裝導向支架，來解決行進方向改變的問題。在整個裝箱過程中會產(chǎn)生以下幾種故障狀態(tài)：紙箱不到位、擺臺上有漏瓶、缺少紙墊。滿箱離開裝箱位后空箱應該在1s內(nèi)到達裝箱位，時間超過1s視為故障，此時報警燈閃爍，蜂鳴器間歇響，直至有紙箱到達裝箱位或人工解除報警。抓頭抓瓶上升離開擺臺時，此時如擺臺上還有塑瓶視為故障，報警燈閃爍，蜂鳴器一直響，并且瓶輸送帶停止送瓶，直至人工解決問題。紙墊分為上墊和下墊，每箱最少放兩個，所以預備盒里的紙墊最容易缺少，少紙墊時報警燈一直亮，蜂鳴器間歇響，而且紙箱在裝箱位不移動，直到人工放更多紙墊到預備盒才能解除報警。 4.方案取得的效果 生產(chǎn)線自07年10月在石家莊四藥試運行，效果良好，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，日包裝量大大提高，減輕了操作工人的勞動強度（由原來的9人/班減少為4人/班），并且投資少。用較低價格的剎車電機和編碼器組合實現(xiàn)了昂貴的伺服電機才能擁有的功能，控制精度達到了0.5mm的設計要求。 5.方案的示范性 本生產(chǎn)線不僅僅適用于包裝塑瓶，也適用于包裝玻璃瓶，而且可以任意組合，例如兩條送瓶線對應一條送箱線，可以大大提高日包裝量。 6.對OMRON的建議 開通24小時免費技術支持熱線，增加各地辦事處，提供各辦事處現(xiàn)場服務項目。 作者簡介 王坤（1979-）女 畢業(yè)于邯鄲職業(yè)技術學院機電工程專業(yè)，原在某包裝機械廠從事包裝電氣控制的設計，現(xiàn)就職于河北珠峰儀器儀表設備有限公司。