CN106475325B - 基于plc的柔性剔除***及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于PLC的柔性剔除***及其控制方法，所述基于PLC的柔性剔除***包括检测模块、执行模块及与检测模块和执行模块电连接的控制模块，所述执行模块包括机构支撑框、电磁阀、气缸、上限位块、转轴、气缸推送连接件、剔除指和下限位块，所述控制模块包括PLC及***电路；所述电磁阀固定于机构支撑框后方，所述气缸与机构支撑框顶部连接，所述气缸与电磁阀连接，所述气缸的伸出杆与气缸推送连接件连接，所述气缸推送连接件连接剔除指；所述上限位块和下限位块分别连接于机构支撑框中部及底部。本发明以PLC为控制核心，对检测模块的信号进行整合，实现对有缺陷产品的精确剔除，不会对产品造成损伤，剔除准确度及效率高，市场需求及推广潜力大。
Description
技术领域
本发明涉及产品包装检测领域，尤其涉及一种基于PLC的柔性剔除***及其控制方法。
背景技术
随着人们生活水平的提高，饮料、酒水、化妆品等行业迅速崛起，为了适应日益增长的需求，生产线的速度不断提升，为了保证产品的合格率，缺陷检测与剔除***发挥的作用日益明显。传统的剔除方式中，产品在被剔除的过程中常因剔除力过大而产生倒瓶或破损现象，不利于回收，尤其是生产啤酒等使用玻璃瓶的流水线，会使玻璃瓶因冲击力过大而破碎，给生产安全带来巨大的隐患。目前市面上也有一些柔性剔除***，但因其性能单一、扩展性较差等因素没有被广泛应用。
因此，找到一种能够精确高效的完成柔性剔除动作且成本低、扩展性好的剔除***是非常有意义的。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供一种基于PLC的柔性剔除***及其控制方法，以PLC为控制核心，对多路检测模块传来的信号进行整合，实现对有缺陷产品的精确剔除，且不会对产品造成损伤，剔除准确度高，效率高，市场需求量大，推广潜力巨大。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种基于PLC的柔性剔除***，包括多个检测模块、执行模块和控制模块，所述执行模块由机构支撑框、电磁阀、气缸、上限位块、转轴、气缸推送连接件、剔除指、下限位块和支撑底座组成，所述控制模块由PLC及其***电路组成，所述控制模块分别与检测模块和执行模块电连接；
所述支撑底座安装于第一传送带一侧，所述机构支撑框安装于支撑底座上方，所述电磁阀固定于机构支撑框后方，所述气缸上部通过鱼眼接头与机构支撑框顶部连接，所述气缸通过两根气管与电磁阀连接，所述气缸的伸出杆与气缸推送连接件通过单耳环座连接，所述气缸推送连接件通过转轴与机构支撑框连接，所述转轴设置于机构支撑框上，所述气缸推送连接件连接剔除指；
所述上限位块固定连接于机构支撑框中间部位，所述下限位块固定连接于机构支撑框底部。
进一步的，所述电磁阀有八个，八个所述电磁阀均为二位五通电磁阀。
进一步的，所述气缸、气缸推送连接件、剔除指、上限位块及下限位块各有八个，八个所述剔除指的长度各不相同，且沿第一传送带运行的方向越来越长。
进一步的，所述基于PLC的柔性剔除***还包括安装于执行模块前面的红外传感器、带动第一传送带运行的电机、安装于所述电机上且与电机同轴转动的编码器、与编码器及PLC电连接的计数器、及设置于第一传送带一侧且与执行模块位置相对应的第二传送带，所述编码器与PLC电连接。
进一步的，所述检测模块有多个。
一种基于PLC的柔性剔除控制方法，包括以下步骤：
步骤一，产品经第一传送带驱动向右运动，当有产品经过检测模块时，检测模块对产品进行检测，并将检测结果传给PLC，检测结果以脉冲的形式分两根信号线传输，一根用于传输合格脉冲，一根用于传输不合格脉冲；
步骤二，在PLC内部，将检测模块传来的信号存入队列，当有合格脉冲输入时，向队列写入1，当有不合格脉冲输入时，向队列写入0；
步骤三，产品经过检测模块后，进入执行模块之前，红外传感器检测到产品，同时产生一个脉冲传入PLC，PLC收到脉冲信号，立即触发中断，在中断程序里首先对每个队列的队首位置的值进行出队，并将取出的值进行整合，当所有的值都为1时，判断该产品为合格产品，否则为不合格产品，然后根据产品的合格与不合格，控制剔除指的依次抬起与放下；
步骤四，当最后一个产品触发红外传感器时，所有队列取出最后一个值，PLC内部所有队列全部变为空队列，表明从检测模块到剔除装置执行模块之间没有产品，此时启动计数器，对编码器传来的脉冲进行计数，当脉冲个数足以保证产品能够通过剔除装置执行模块时，对剔除指执行一次全部放下操作，同时清空计数器，保证剔除装置的执行机构默认状态为全部放下。
进一步的，所述步骤三中，剔除指默认状态为全部放下，当有合格产品通过时，剔除指从最短指到最长指依次抬起，使产品顺利通过，当下一个产品也为合格产品时，剔除指不做任何动作，当下一个产品为不合格产品时剔除指从短到长依次放下，将不合格产品剔除到第二传送带上。
与现有技术相比，本发明产生的有益效果是：
一、本发明结构简单，整台装置成本较低，其具有很好的经济性。
二、本发明中选择的气缸和相关元器件都是市面上很成熟的产品，工程实现性较好，其具有很好的工程实用性。
三、本发明对缺陷产品进行柔性剔除，对产品没有任何碰撞和损伤，其具有很好的安全性。
四、剔除指默认状态为全部放下，避免***故障时对缺陷产品放行，具有很好的可靠性。
五、本装置能够扩展多个检测模块，其具有很好的可扩展性。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明：
图1为执行模块的总体结构图；
图2为执行模块的侧视图；
图3为第一生产线上各装置布局示意图；
图4为PLC控制示意图；
图5为PLC程序控制流程图；
图6为执行模块工作示意图。
图中：1、机构支撑框，2、电磁阀，3、气缸，4、上限位块，5、转轴，6、气缸推送连接件，7、剔除指，8、下限位块，9、支撑底座，10、红外传感器，11、编码器，12、第一传送带，13、第二传送带，14、电机。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明：
如图1-6所示，本发明提供的基于PLC的柔性剔除***，包括多个检测模块、执行模块和控制模块，所述执行模块由机构支撑框1、电磁阀2、气缸3、上限位块4、转轴5、气缸推送连接件6、剔除指7、下限位块8和支撑底座9组成，所述控制模块由PLC及其***电路组成，所述控制模块分别与检测模块和执行模块电连接；
所述支撑底座9安装于第一传送带12一侧，用于支撑整个机构；所述机构支撑框1安装于支撑底座9上方，用以辅助支撑整个机构，并保证机构内部各个构件在空间上的布局；所述电磁阀2固定于机构支撑框1后方，用以接收控制模块发来的指令，所述电磁阀2有八个，且均为二位五通电磁阀，每个电磁阀2上有两个线圈，通过控制线圈的得电和失电来控制电磁阀2的两个位置；所述气缸3上部通过鱼眼接头与机构支撑框1顶部连接，所述气缸3有八个，所述气缸3通过两根气管与电磁阀2连接，电磁阀2的两个位置对应气缸3的伸缩与收回；所述气缸3的伸出杆与气缸推送连接件6通过单耳环座连接，所述气缸推送连接件6通过转轴5与机构支撑框1连接，所述转轴5设置于机构支撑框1上；所述气缸推送连接件6连接剔除指7，剔除指7共有八个，八个所述剔除指7的长度各不相同，且沿第一传送带12运行的方向越来越长，当气缸3处于伸出状态时剔除指7抬起，当气缸3处于收回状态时剔除指7放下；
所述上限位块4固定连接于机构支撑框1中间部位，所述下限位块8固定连接于机构支撑框1底部，共有八个上限位块4和八个下限位块8，当剔除指7由放下状态向抬起状态动作时，会产生冲击，此时，上限位块4起到限位和缓冲的作用，同理，当剔除指7由抬起状态向放下状态动作时，也会产生冲击，此时，下限位块8起到限位和缓冲的作用。
更进一步来讲，所述基于PLC的柔性剔除***还包括安装于执行模块前面的红外传感器10、带动第一传送带12运行的电机14、安装于所述电机14上且与电机14同轴转动的编码器11、与编码器11及PLC电连接的计数器、及设置于第一传送带12一侧且与执行模块位置相对应的第二传送带13，所述编码器11与PLC电连接。
更进一步来讲，所述检测模块有多个，可以扩展多路检测模块，例如可以设置瓶盖检测模块、液位检测模块、标签检测模块、喷码检测模块等。
基于PLC的柔性剔除控制方法，包括以下步骤：
步骤一，产品经第一传送带驱动向右运动，当有产品经过检测模块时，检测模块对产品进行检测，并将检测结果传给PLC，检测结果以脉冲的形式分两根信号线传输，一根用于传输合格脉冲，一根用于传输不合格脉冲；
步骤二，在PLC内部，将检测模块传来的信号存入队列，当有合格脉冲输入时，向队列写入1，当有不合格脉冲输入时，向队列写入0；
步骤三，产品经过检测模块后，进入执行模块之前，红外传感器检测到产品，同时产生一个脉冲传入PLC，PLC收到脉冲信号，立即触发中断，在中断程序里首先对每个队列的队首位置的值进行出队，并将取出的值进行整合，当所有的值都为1时，判断该产品为合格产品，否则为不合格产品，然后根据产品的合格与不合格，控制剔除指的依次抬起与放下；
步骤四，当最后一个产品触发红外传感器时，所有队列取出最后一个值，PLC内部所有队列全部变为空队列，表明从检测模块到剔除装置执行模块之间没有产品，此时启动计数器，对编码器传来的脉冲进行计数，当脉冲个数足以保证产品能够通过剔除装置执行模块时，对剔除指执行一次全部放下操作，同时清空计数器，保证剔除装置的执行机构默认状态为全部放下。
更进一步来讲，所述步骤三中，剔除指默认状态为全部放下，当有合格产品通过时，剔除指从最短指到最长指依次抬起，使产品顺利通过，当下一个产品也为合格产品时，剔除指不做任何动作，当下一个产品为不合格产品时剔除指从短到长依次放下，将不合格产品剔除到第二传送带上。
以上通过实施例对本发明的进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (6)
1.一种基于PLC的柔性剔除***的控制方法，其特征在于：所述柔性剔除***包括多个检测模块、执行模块和控制模块，所述执行模块由机构支撑框、电磁阀、气缸、上限位块、转轴、气缸推送连接件、剔除指、下限位块和支撑底座组成，所述控制模块由PLC及其***电路组成，所述控制模块分别与检测模块和执行模块电连接，所述支撑底座安装于第一传送带一侧，所述机构支撑框安装于支撑底座上方，所述电磁阀固定于机构支撑框后方，所述气缸上部通过鱼眼接头与机构支撑框顶部连接，所述气缸通过两根气管与电磁阀连接，所述气缸的伸出杆与气缸推送连接件通过单耳环座连接，所述气缸推送连接件通过转轴与机构支撑框连接，所述转轴设置于机构支撑框上，所述气缸推送连接件连接剔除指，所述上限位块固定连接于机构支撑框中间部位，所述下限位块固定连接于机构支撑框底部；
其控制方法包括以下步骤：
步骤一，产品经第一传送带驱动向右运动，当有产品经过检测模块时，检测模块对产品进行检测，并将检测结果传给PLC，检测结果以脉冲的形式分两根信号线传输，一根用于传输合格脉冲，一根用于传输不合格脉冲；
步骤二，在PLC内部，将检测模块传来的信号存入队列，当有合格脉冲输入时，向队列写入1，当有不合格脉冲输入时，向队列写入0；
步骤三，产品经过检测模块后，进入执行模块之前，红外传感器检测到产品，同时产生一个脉冲传入PLC，PLC收到脉冲信号，立即触发中断，在中断程序里首先对每个队列的队首位置的值进行出队，并将取出的值进行整合，当所有的值都为1时，判断该产品为合格产品，否则为不合格产品，然后根据产品的合格与不合格，控制剔除指的依次抬起与放下；
步骤四，当最后一个产品触发红外传感器时，所有队列取出最后一个值，PLC内部所有队列全部变为空队列，表明从检测模块到剔除装置执行模块之间没有产品，此时启动计数器，对编码器传来的脉冲进行计数，当脉冲个数足以保证产品能够通过剔除装置执行模块时，对剔除指执行一次全部放下操作，同时清空计数器，保证剔除装置的执行机构默认状态为全部放下。
2.根据权利要求1所述的基于PLC的柔性剔除***的控制方法，其特征在于：所述电磁阀有八个，八个所述电磁阀均为二位五通电磁阀。
3.根据权利要求1所述的基于PLC的柔性剔除***的控制方法，其特征在于：所述气缸、气缸推送连接件、剔除指、上限位块及下限位块各有八个，八个所述剔除指的长度各不相同，且沿第一传送带运行的方向越来越长。
4.根据权利要求1所述的基于PLC的柔性剔除***的控制方法，其特征在于：所述基于PLC的柔性剔除***还包括安装于执行模块前面的红外传感器、带动第一传送带运行的电机、安装于所述电机上且与电机同轴转动的编码器、与编码器及PLC电连接的计数器、及设置于第一传送带一侧且与执行模块位置相对应的第二传送带，所述编码器与PLC电连接。
5.根据权利要求1所述的基于PLC的柔性剔除***的控制方法，其特征在于：所述检测模块有多个。
6.根据权利要求1所述的基于PLC的柔性剔除***的控制方法，其特征在于：所述步骤三中，剔除指默认状态为全部放下，当有合格产品通过时，剔除指从最短指到最长指依次抬起，使产品顺利通过，当下一个产品也为合格产品时，剔除指不做任何动作，当下一个产品为不合格产品时剔除指从短到长依次放下，将不合格产品剔除到第二传送带上。
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