CN200974055Y - 一种自动点胶机的控制*** - Google Patents

Abstract

本实用新型是关于一种自动点胶机的控制***，主要包括：开关电源、开关控制单元、X轴伺服驱动器、Y1轴伺服驱动器、Y2轴伺服驱动器、Z轴伺服驱动器、相对应的四个伺服电机，上述的伺服驱动器与相对应的伺服电机电连接组成半闭环***，该***还包括一个可编程控制器单元和一个与其电连接的触摸屏，通过触摸屏设置的***控制数据参数传输到可编程控制器单元中，可编程控制器单元将其产生的控制信号分别输出到四个伺服驱动器中，可编程控制器单元同时将***的运行状态各参数信号输入到触摸屏中显示，该控制***仅用一个可编程控制器就可以完成定位、点胶控制功能，自动点胶机的控制***电路简单，成本低，制造和维修周期短。

Description

一种自动点胶机的控制***

技术领域

本实用新型涉及一种自动点胶机的控制***，尤其涉及一种采用可编程控制器控制伺服电机的自动点胶机的控制***。

背景技术

目前市场上大部分的自动点胶机主要由是日本、韩国生产的。其自动控制***的方案大都采用四轴机器人+外部点胶控制器，其工作原理是：四轴机器人完成各点的精确、可靠定位，运动到位后，给一个信号给点胶控制器，点胶控制器控制电磁阀打开，完成压胶动作，四轴机器人和外部点胶控制器需要通信和协调，四轴机器人已经把伺服电机、驱动器、主运动控制单元、教导编程器、丝杠、导轨高度集成。这种控制方案的缺点是成本太高，互换性差，一旦主控板或伺服控制轴损坏，维修困难，而且周期长。当前流行的自动点胶机的控制方案是：采用四轴运动控制卡+IO卡+工控机(主机和显示器)+伺服***，这种方案的缺点是成本高，设备体积庞大，设备启动速度慢、开发周期长，需要强大的硬件和软件开发团队的支持。

发明内容

针对上述情况，本实用新型目的即在于提供一种结构简单合理、成本较低、开发周期较短、工作效率高、良品率高、操作方便、安装维护简单安全的自动点胶机的控制***。

本实用新型的发明目的是通过以下技术方案来实现的：

本实用新型一种自动点胶机的控制***，主要包括：开关电源、开关控制单元、X轴伺服驱动器、Y1轴伺服驱动器、Y2轴伺服驱动器、Z轴伺服驱动器、X轴伺服电机、Y1轴伺服电机、Y2轴伺服电机、Z轴伺服电机，上述的伺服驱动器分别与相对应的伺服电机电连接，伺服驱动器将控制信号传输到相对应的伺服电机对其进行控制，伺服电机把编码器信号反馈到相应的驱动器上，组成半闭环***。

该自动点胶机的控制***还包括一个可编程控制器单元，其中，开关控制单元与可编程控制器单元电连接，开关电源给开关控制单元、可编程控制器单元供电，可编程控制器单元将其产生的控制信号分别输出到四个伺服驱动器中。

上述的一种自动点胶机的控制***，其中：该自动点胶机的控制***还包括和一个与可编程控制器单元电连接的触摸屏，开关电源与触摸屏电连接，触摸屏设置***控制数据参数传输到可编程控制器单元中，可编程控制器单元同时将***的运行状态各参数信号输入到触摸屏中显示。

上述的一种自动点胶机的控制***，其中：该自动点胶机的控制***还包括一个点胶电磁阀单元，所述点胶电磁阀单元与可编程控制器单元电连接，点胶电磁阀单元接受从可编程控制器单元传输来的控制信号完成点胶动作。

上述的一种自动点胶机的控制***，其中：该自动点胶机的控制***还包括一个电磁阀单元，所述电磁阀单元与可编程控制器单元电连接，电磁阀单元接受从可编程控制器单元传输来的控制信号，使得在点胶作业过程中电磁阀单元始终工作。

上述的一种自动点胶机的控制***，其中：所述可编程控制器单元主要包括一个可编程控制器PLC、第一固态继电器、第二固态继电器、工位切换继电器；其中，可编程控制器PLC的第一高速脉冲输出端子与工位切换继电器常闭触点电连接，可编程控制器PLC的第二高速脉冲输出端子与第一固态继电器和第二固态继电器的输出端子负极电连接，可编程控制器PLC的所有共同端与开关电源电连接。

上述的一种自动点胶机的控制***，其中：所述控制***的电磁阀单元包括一个左电磁阀和一个右电磁阀；上述电磁阀的负极分别与可编程控制器PLC电连接，电磁阀的负极分别与开关电源的直流输出端子电连接。

上述的一种自动点胶机的控制***，其中：所述通过所述的触摸屏可以设置控制***的运行参数，各点坐标数据等。

上述的一种自动点胶机的控制***，其中：所述可编程控制器单元与触摸屏通过RS422接口通信标准进行通信联系。

上述的一种自动点胶机的控制***中通过触摸屏可以设定和显示各点的位置参数，可编程控制器单元分析、运算由触摸屏获得的各点位置参数，然后控制伺服***完成坐标定位和点胶动作；该***执行机构采用四套伺服***，X轴方向有一个伺服***进行定位，Y轴向有Y1轴、Y2轴两个伺服***进行定位，Z轴向有一个伺服***定位。Y轴向两个伺服***可以分别和X向的伺服进行联动插补定位，因而是双工位的，当第一工位正在工作时，可以把待加工产品放置到第二工位，第一工位工作完毕，第二工位可以立即工作；点胶量可以通过调节压缩气体压力和压胶时间来进行控制，压胶时间由可编程控制器单元进行精确控制。

本实用新型一种自动点胶机的控制***仅用一个可编程控制器PLC就可以完成定位控制，点胶控制功能，因此，自动点胶机的控制***电路简单，制造成本低，制造和维修周期短  点胶电磁阀单元直接由可编程控制器PLC控制，省去了通信时间，点胶精度高。运动执行机构采用伺服***组成半闭环运动***，运动精度高，响应速度快，能提高点胶效率。

附图说明

图1本实用新型一种自动点胶机的控制***的电路方框图；

图2本实用新型一种自动点胶机的控制***的一种具体实施方式的可编程控制器单元和电磁阀单元、点胶电磁阀单元的具体电路原理图；

图3本实用新型一种自动点胶机的控制***的一种具体实施方式的开关控制器单元、开关电源、触摸屏的具体电路原理图；

图4本实用新型一种自动点胶机的控制***的一种具体实施方式的Y1轴伺服电机的具体电路原理图；

图5本实用新型一种自动点胶机的控制***的一种具体实施方式的Y2轴伺服电机的具体电路原理图；

图6本实用新型一种自动点胶机的控制***的一种具体实施方式的X轴伺服电机的具体电路原理图；

图7本实用新型一种自动点胶机的控制***的一种具体实施方式的Z轴伺服电机的具体电路原理图；

图8本实用新型一种自动点胶机的控制***的一种具体实施方式的Y1轴伺服驱动器的具体电路原理图；

图9本实用新型一种自动点胶机的控制***的一种具体实施方式的Y2轴伺服驱动器的具体电路原理图；

图10本实用新型一种自动点胶机的控制***的一种具体实施方式的X轴伺服驱动器的具体电路原理图；

图11本实用新型一种自动点胶机的控制***的一种具体实施方式的Z轴伺服驱动器的具体电路原理图。

具体实施方式

请一起参阅图1，本实用新型一种自动点胶机的控制***，主要包括：开关电源1、开关控制器单元14、X轴伺服驱动器6、Y1轴伺服驱动器7、Y2轴伺服驱动器8、Z轴伺服驱动器9、X轴伺服电机10、Y1轴伺服电机11、Y2轴伺服电机12、Z轴伺服电机13，上述的伺服驱动器分别与相对应的伺服电机电连接，伺服驱动器将控制信号传输到相对应的伺服电机对其进行控制，伺服电机把编码器信号反馈到相应的驱动器上，组成半闭环***；自动点胶机的控制***还包括一个可编程控制器单元3和一个与可编程控制器单元3电连接的触摸屏2，其中，开关电源1与触摸屏2电连接，开关控制单元14与可编程控制器单元3电连接；开关电源1给触摸屏2、开关控制单元14供电，通过触摸屏2设置的***控制数据参数传输到可编程控制器单元3中，可编程控制器单元3将其产生的控制信号分别输出到四个伺服驱动器6、7、8、9中，可编程控制器单元3同时将***的运行状态各参数信号输入到触摸屏2中显示，自动点胶机的控制***还包括一个点胶电磁阀单元5，所述点胶电磁阀单元5与可编程控制器单元3电连接，点胶电磁阀单元5接受从可编程控制器单元3传输来的控制信号完成点胶动作；自动点胶机的控制***还包括一个电磁阀单元4，所述电磁阀单元4与可编程控制器单元3电连接，电磁阀单元4接受从可编程控制器单元3传输来的控制信号，使得在点胶作业过程中电磁阀单元4始终工作。

请一起参阅图2至图11，本实用新型本实用新型一种自动点胶机的控制***，主要包括：开关电源1、开关控制器单元14、X轴伺服驱动器6、Y1轴伺服驱动器7、Y2轴伺服驱动器8、Z轴伺服驱动器9、X轴伺服电机10、Y1轴伺服电机11、Y2轴伺服电机12、Z轴伺服电机13、可编程控制器单元3、触摸屏2、电磁阀单元4、点胶电磁阀单元5为点胶电磁阀VY3，电磁阀单元4包括一个左电磁阀VY1和一个右电磁阀VY2。

自动点胶机的控制***工作时，220V的交流电经过漏电断路器DS1保护后，输出给开关电源1、可编程控制器单元3和四套伺服驱动器、四套伺服电机中；开关电源把交流220V转换为直流24V，然后供给触摸屏2和开关控制单元14。可编程控制器单元3主要包括一个可编程控制器PLC(以下简称为PLC)、第一固态继电器SSR1、第二固态继电器SSR2、工位切换继电器KA1、第一原点指示灯LAMP1、第二原点指示灯LAMP2，本具体实施方式中可编程控制器PLC选用日本三菱公司的FX1N-40MT，该PLC可以输出两路100K的高速脉冲。

PLC的共同端COM0、COM1、COM2、COM3、COM4、COM5端子接到开关电源P1的0V，PLC的第二高速脉冲输出端子Y0接到第一固态继电器SSR1的第2脚和第二固态继电器固态继电器SSR2的第2脚，PLC的第一高速脉冲输出端子Y1接到工位切换继电器KA1的常开触点，这个常开触点的另外一端接一个限流电阻R1，限流电阻R1另外一端接到Y1轴伺服驱动器7的PG端子作为脉冲信号端子。PLC的第一高速脉冲输出端子Y1也接到工位切换继电器KA1的常闭触点，串联一个限流电阻R4后，也连接到Y2轴伺服驱动器8的PG端子作为脉冲信号端。PLC的Y2、Y3端子分别接到固态继电器的SSR1和SSR2的第4脚，SSR1和SSR2的第3脚分别接到开关电源P1的+24V。PLC的Y4端子接到工位切换继电器的KA1驱动线圈的一端，KA1驱动线圈的另外一端接到开关电源1的直流输出+24V端子。PLC的Y6端子接到电阻R2的一端，R2另外一端接到Y1轴伺服驱动器7第28脚DG上，作为Y1轴伺服电机11的方向控制信号。

Y7端子作Y2轴伺服电机12的方向控制信号。Y10、Y11端子分别作为X轴伺服电机10、Z轴伺服电机13的方向控制信号。PLC的Y14端子接到左电磁阀的VY1的负极，VY1的正极接到开关电源1的+24V直流输出端子。PLC的Y15接到右电磁阀的VY2的负极，VY2的正极接到开关电源P1的+24V直流输出端子；PLC的Y13接到点胶电磁阀VY3的负极，VY3的正极接到开关电源P1的+24V直流输出端子。

PLC的Y16端子接到第一原点指示灯LAMP1的负极，LAMP1的正极接到开关电源1的+24V直流输出端子。当设备的各轴都回到原点时候，PLC控制第一原点指示灯LAMP1亮。PLC的Y17端子接到第二原点指示灯LAMP2的负极，LAMP2的正极接到开关电源1的+24V直流输出端子。当出现异常时候，PLC控制LAMP2亮。X轴的原点检测信号接到PLC的X0端子；Y1轴原点检测信号接到PLC的X1端子；Y2轴原点检测信号接到PLC的X2端子；X轴左限位信号接到PLC的X3端子；Y1轴的前限位信号接到PLC的X4端子；Y2轴的前限位开关信号接到PLC的X5端子；Z轴原点接到PLC的X6端子；1工位启动信号接到PLC的X7端子；2工位启动信号接到PLC的X10端子；急停信号接到PLC的X11端子；手动点胶信号接到PLC的X12端子；回原点指令信号接到PLC的X13端子；开始信号接到PLC的X14端子；暂停信号接到PLC的X15端子。X轴右限位信号接到PLC的X16端子；Y1轴后限位信号接到PLC的X17端子；Y2轴后限位信号接到PLC的X20端子；Z轴下限位信号接到PLC的X21端子；X轴向左移动信号接到PLC的X22端子；X轴向右移动信号接到PLC的X23端子；Y轴前进移动信号接到PLC的X24端子；Y轴后退移动信号接到PLC的X25端子；Z轴上升信号接到PLC的X26端子；Z轴下降信号接到PLC的X27端子。

PLC的第一高速端子Y1接到继电器KA1触点和常闭触点上，当继电器KA1吸合时，常开触点闭合，常闭触点断开，此时Y1轴伺服电机11的脉冲控制端子负极PG(第27脚)和PLC的Y1端子接通，Y2轴伺服驱动器8脉冲控制端子负极PG(第27脚)和PLC的Y1断开。Y1输出高速脉冲可以控制Y1轴伺服驱动器7，Y2轴伺服驱动器8不受控制。当继电器KA1不吸合时，KA1的常闭触点闭合，常开触点断开。Y1输出高速脉冲可以控制Y2伺服驱动器8，Y1伺服驱动器7不受控制。

第二高速端子Y0接到第一固态继电器SSR1和第二固态继电器SSR2的输出端子负极(第2脚)。当第一固态继电器SSR1被触发而第二固态继电器SSR2截止时，X轴伺服驱动器6驱动器端子的脉冲控制端子PG(第27脚)通过电阻R5和PLC的Y0端子接通。Y0输出高速脉冲可以控制X轴驱动器，此时Y0的高速脉冲对于Z轴伺服驱动器9来说是无效的。当第二固态继电器SSR2被触发而第一固态继电器SSR1截止时，Z轴伺服驱动器9端子的脉冲控制端子PG(第27脚)通过电阻R8和PLC的Y0端子接通。Y0输出高速脉冲可以控制驱动器，此时Y0的高速脉冲对于X轴伺服驱动器6来说是无效的。固态继电器SSR1和SSR2的触发可以通过PLC控制其输入端子完成。当PLC的输出端子Y2有输出时，Y2端子和COM2导通，而COM2接到开关电源直流输出端子的0V，此时第一固态继电器SSR1的第3脚和第4脚有电流通过，第一固态继电器SSR1被触发。第二固态继电器SSR2的触发受PLC的输出端子Y3控制，触发过程和第一固态继电器SSR1一样。

当前市场上流行的可编程控制器(比如三菱、西门子、松下等)都可以采用本发明所提供的控制方案实现自动点胶机的控制，本具体实施方式中所使用的触摸屏可以为当前市场上流行的任意类型。

以上所述之具体实施方式为本实用新型的较佳实施方式，并非以此限定本实用新型的具体实施范围，本实用新型的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本实用新型之形状、结构所作的等效变化均包含本实用新型的保护范围内。

Claims (8)

1.一种自动点胶机的控制***，主要包括：开关电源(1)、开关控制器单元(14)、X轴伺服驱动器(6)、Y1轴伺服驱动器(7)、Y2轴伺服驱动器(8)、Z轴伺服驱动器(9)、X轴伺服电机(10)、Y1轴伺服电机(11)、Y2轴伺服电机(12)、Z轴伺服电机(13)，上述的伺服驱动器分别与相对应的伺服电机电连接，伺服驱动器将控制信号传输到相对应的伺服电机对其进行控制，伺服电机把编码器信号反馈到相应的驱动器上，组成半闭环***：

其特征在于：该自动点胶机的控制***还包括一个可编程控制器单元(3)，其中，开关控制单元(14)与可编程控制器单元(3)电连接，开关电源(1)给开关控制单元(14)、可编程控制器单元(3)供电，可编程控制器单元(3)将其产生的控制信号分别输出到上述四个伺服驱动器(6)、(7)、(8)、(9)中。

2.根据权利要求1所述的一种自动点胶机的控制***，其特征在于：该自动点胶机的控制***还包括和一个与可编程控制器单元(3)电连接的触摸屏(2)，开关电源(1)与触摸屏(2)电连接，触摸屏(2)设置***控制数据参数传输到可编程控制器单元(3)中，可编程控制器单元(3)同时将***的运行状态各参数信号输入到触摸屏(2)中显示。

3.根据权利要求1所述的一种自动点胶机的控制***，其特征在于：该自动点胶机的控制***还包括一个点胶电磁阀单元(5)，所述点胶电磁阀单元(5)与可编程控制器单元(3)电连接，点胶电磁阀单元(5)接受从可编程控制器单元(3)传输来的控制信号完成点胶动作。

4.根据权利要求1所述的一种自动点胶机的控制***，其特征在于：该自动点胶机的控制***还包括一个电磁阀单元(4)，所述电磁阀单元(4)与可编程控制器单元(3)电连接，电磁阀单元(4)接受从可编程控制器单元(3)传输来的控制信号，使得在点胶作业过程中电磁阀单元(4)始终工作。

5.根据权利要求1所述的一种自动点胶机的控制***，其特征在于：所述可编程控制器单元(3)主要包括一个可编程控制器PLC、第一固态继电器(SSR1)、第二固态继电器(SSR2)、工位切换继电器(KA1)；其中，可编程控制器PLC的第一高速脉冲输出端子(Y1)与工位切换继电器(KA1)常闭触点电连接，可编程控制器PLC的第二高速脉冲输出端子(Y0)与第一固态继电器(SSR1)和第二固态继电器(SSR2)的输出端子负极电连接，可编程控制器PLC的所有共同端与开关电源(1)电连接。

6.根据权利要求4所述的一种自动点胶机的控制***，其特征在于：所述控制***的电磁阀单元(4)包括一个左电磁阀(VY1)和一个右电磁阀(VY2)；上述电磁阀的负极分别与可编程控制器PLC电连接，电磁阀的负极分别与开关电源(1)的直流输出端子电连接。

7.根据权利要求1所述的一种自动点胶机的控制***，其特征在于：所述开关电源(1)将交流220V电压转换成24V稳压直流电。

8.根据权利要求2所述的一种自动点胶机的控制***，其特征在于：所述可编程控制器单元(3)与触摸屏(2)通过RS422接口通信标准进行通信联系。

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