基于PLC的氣門自動(dòng)圖像檢測(cè)線控制系統(tǒng)

　　摘要：針對(duì)國(guó)內(nèi)氣門行業(yè)中傳統(tǒng)的氣門檢測(cè)存在著檢測(cè)效率低、精度低以及錯(cuò)檢、漏檢等問(wèn)題，研發(fā)了集清洗、干燥、傳輸、裝卸、檢測(cè)、分揀為一體的氣門在線自動(dòng)圖像檢測(cè)控制系統(tǒng)。本檢測(cè)線由可編程控制器(PLC)、傳輸線、機(jī)械手、變頻器、三相電機(jī)、多種氣動(dòng)執(zhí)行結(jié)構(gòu)和傳感器等組成。根據(jù)氣門檢測(cè)功能需求和流程，設(shè)計(jì)了可編控制器的控制方案和控制程序。經(jīng)實(shí)際使用表明，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了被檢氣門的自動(dòng)輸送、自動(dòng)清洗和吹干、自動(dòng)檢測(cè)上下料和自動(dòng)分揀等功能，有效解決傳統(tǒng)人工檢測(cè)造成的漏檢、效率低和勞動(dòng)強(qiáng)度大等問(wèn)題，確保出廠產(chǎn)品質(zhì)量100%的合格率。

　　引言

　　在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，許多企業(yè)為提高產(chǎn)品質(zhì)量、加快生產(chǎn)效率，都在對(duì)原有的各種在線檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造。傳統(tǒng)的檢測(cè)線主要是由人工來(lái)完成，即由人親自對(duì)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行手動(dòng)按鈕操作。這種類型控制的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單，實(shí)用，但是其缺點(diǎn)也是顯而易見(jiàn)的：費(fèi)時(shí)，費(fèi)力，而且在人員疲勞時(shí)，容易發(fā)生安全事故。尤其是在氣門行業(yè)，由于氣門檢測(cè)工序較多，各個(gè)工序的過(guò)程檢測(cè)和最終出廠檢測(cè)的工作也是相當(dāng)繁復(fù)和巨大的，由此產(chǎn)生高密的勞動(dòng)強(qiáng)度和緊張程度，使工人的疲勞度升高，漏檢、錯(cuò)檢(誤判、誤收)的情況難以有效避免，因此增加了公司的管理成本、質(zhì)量成本和工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。所以非常有必要選擇另一手段/方法，通過(guò)采用先進(jìn)技術(shù)和手段，改變上述被動(dòng)局面，使發(fā)動(dòng)機(jī)氣門的清洗、干燥、精準(zhǔn)檢測(cè)、分揀形成自動(dòng)化檢測(cè)線。

　　本文根據(jù)汽車發(fā)電機(jī)氣門自動(dòng)圖像檢測(cè)的具體要求，設(shè)計(jì)該檢測(cè)線的控制系統(tǒng)，并實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像檢測(cè)線采用PLC進(jìn)行控制。除了氣動(dòng)機(jī)械手常見(jiàn)的機(jī)械和氣動(dòng)部件外，增加了三相電機(jī)、光電傳感器等電器部件，涵蓋了光、機(jī)、電、計(jì)算機(jī)、機(jī)器視覺(jué)等技術(shù)為一體的大型實(shí)時(shí)在線檢測(cè)及控制系統(tǒng)，其傳感器、攝像頭、機(jī)械裝置、運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備和計(jì)算機(jī)等必須嚴(yán)格協(xié)調(diào)工作，共同構(gòu)成一個(gè)有機(jī)整體。

　　控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)功能和設(shè)計(jì)方案

　　本系統(tǒng)主要由氣門尺寸光學(xué)自動(dòng)檢測(cè)機(jī)、自動(dòng)輸送裝置、自動(dòng)清洗與干燥裝置、自動(dòng)上落料機(jī)械手與自動(dòng)分揀裝置5個(gè)模塊組成，建立適應(yīng)小批量多品種生產(chǎn)特性的氣門自動(dòng)化檢測(cè)線，并采用PLC進(jìn)行順序控制，通過(guò)傳感器的狀態(tài)及其變化觸發(fā)下一個(gè)動(dòng)作的發(fā)生，新的動(dòng)作又產(chǎn)生新的狀態(tài)，這樣不斷地循環(huán)，檢測(cè)線按照預(yù)定的動(dòng)作有序地進(jìn)行，完成整個(gè)對(duì)氣門的傳輸、清洗、干燥、檢測(cè)、分揀的功能。

　　本系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案主要有執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)組成。如圖1所示。