汇川伺服、PLC强势驱动双张检测器的变革
- 来源:
- 广州万纬电子科技有限公司
- 日期:
- 2023年6月8日
一、项目背景及要求：
（一）项目背景；
该项目主要解决传统冲压行业对吸料机械手吸取的废料和双片及多片的解决方案，阻止双片及多片进入冲压口内，有效的避免材料的损耗，废料的增加，以及摸具的保护。
（二）项目要求；
（1）生产稳定；
（2）检测精准；双张检测器判断要求准确。
（3）自动化生产；投入较小的人力资源，达到大的生产效益。
二、硬件配置：
序号 产品名称 品牌 型号 备注 数量
1 HMI 汇川 IT6070T 人机界面 1
2 PLC 汇川 H2U-3624MT 控制器 1
3 伺服驱动器 汇川 SV610PS2R8I 平行、前后伺服驱动 2
4 伺服电机 汇川 MS1H4-4OB30CB-A331Z 平行，前后伺服电机 2
7 伺服驱动器 汇川 SV610PS5R5I 升降伺服 1
8 伺服电机 汇川 MSIH4-75B30CB-A334Z 升降电机 1
9 双张检测器 阿童木 MDSC-1000B 双片、多片检测 1
10 光纤传感器 阿童木 FA1-N1S 光纤有无检测 3
三、方案说明：
采用汇川H2U系列PLC系统控制，COM1及COM2采用485形式分别通讯触摸屏及平行伺服、伸缩伺服、升降伺服和双张检测器。
（一）方案优点：
1、针对现场实际条件选择多种触发形式，可实时进行数据传输，也可以选择人为触发事件传输；
2、金属双张检测器通过485通讯控制，可记忆储存100种材料配方，当切换材料生产时，可直接由触摸屏调用金属双张检测器储存的片料，不需要再重新调整。
（二）现场难点及解决方法说明：
1、取料机械手吸取片料时产生的双片及多片，如何识别，多片状态，节省材料，保护模具；
2、卡时序逻辑控制，位置计算。
（1）智能型冲压系统，既有安全光栅（对人体及其他非冲压物体的一种保护）；也有机械上料抖动系统（对废料及双片的道防线）；再经过双料检测器（这是双片检测的第二道防线，能有效的阻止道防线没有挡住的双片。阿童木金属双张检测器MDSC-1000C系列，检测厚度0.05mm~4.5mm，具有485通讯检测材料的切换，两路I/O控制四种状态材料。产品性能稳定，口碑良好，应用市场广泛。）
（2）充分利用传感器的优势，将机械动作于完全待命状态，又不影响机械有序运行，而不是等所有动作完成后再动作步。
动作流程：
由机器人或人工将圆片、方片或成规则的任何金属片状放置于集料架上，放料架顶端由一个片料感应器（阿童木光纤传感器FA-N1S)，机械手取料的前提是放料架传感器感应到有片料信号，当片料被取走时，放料架会自动上升，直至放料架感应到片料信号或者无料报警切换放料架。
机械手在取料的过程中，会进行一个自我的抖动，这是对对废料及双片的道防线，将废料及粘度不高的双片抖动下去，抖动完成后，机械手将片料传送到双张传感器检测区域内。
【阿童木金属双张检测器为了适应现场环境以及安装条件，共设计四款检测探头。分别是圆孔直径为30mm探头、圆孔直径为18mm探头、方形探头以及圆孔直径为12mm的小探头（本次使用方形传感器）。检测方法较多，有
1、传感器固定，片料直接经过双张传感器检测位置进行检测，不需要停留，当双张检测器检测到双张信号时，机械手停止，输出报警信号。阿童木金属双张检测器每分钟检测可达1200片。
2、将双张传感器的两个探头都固定在气缸上，当机械手取料至双张传感器检测范围时，气缸动作，将双张传感器送到检测位置进行检测，这种方法是为了保护双张传感器，避免双张传感器在送料过程中与片料碰撞。以及检测较小的片料，机械手取料至检测支架上，机械手收回，气缸动作将双张传感器送至检测位置检测，检测信号为单张信号时，机械手伸出检测支架取料，如果是检测出双张信号，机械手停止动作，输出报警信号。
3、将双张传感器的其中一个探头安装在气缸上，当机械手取料至双张传感器检测范围时，气缸动作，将双张传感器送到检测位置进行检测，这种情况下，只有当气缸顶到检测位时，双张检测器信号才有效。这种方法是为保护双张传感器，避免双张传感器在送料过程中与片料碰撞。以及检测较小的片料，机械手取料至检测支架上，机械手收回，气缸动作将双张传感器送至检测 位置检测，检测信号为单张信号时，机械手伸出检测支架取料，如果是检测出双张信号，机械手停止动作，输出报警信号。双张检测信号以气缸顶到检测位置为准。】
本次冲压为大片料冲压，选用的是种检测方案。
当检测信号为单张信号时，机械手在待命状态，直至冲压口冲压完成，下工位取料机械手取料完成，冲压口传感器没有检测到片料信号时，送料机械手将单张片料送至冲压口。
冲压口传感器检测到上升沿信号时，且周围光栅无不明物体遮挡时，方可进行安全冲压。当冲压信号完成时，冲压口传感器检测到信号时，取料机械手动作，将冲压完成的物料取出，进行下一道冲压或其他工艺。当冲压完成时，如果冲压口传感器检测不到信号（这是，摸具将冲压物料带起或其他情况），取料机械手和送料机械手及冲压设备停止工作，并输出对应报警。
阿童木金属双张检测器在本次应用中起到了极为关键的作用，他有效的阻止双片及多片进入冲压口内，有效的避免材料的损耗，废料的增加，以及摸具的保护。使用小的成本，防范了较大的损失。
（一）项目背景；
该项目主要解决传统冲压行业对吸料机械手吸取的废料和双片及多片的解决方案，阻止双片及多片进入冲压口内，有效的避免材料的损耗，废料的增加，以及摸具的保护。
（二）项目要求；
（1）生产稳定；
（2）检测精准；双张检测器判断要求准确。
（3）自动化生产；投入较小的人力资源，达到大的生产效益。
二、硬件配置：
序号 产品名称 品牌 型号 备注 数量
1 HMI 汇川 IT6070T 人机界面 1
2 PLC 汇川 H2U-3624MT 控制器 1
3 伺服驱动器 汇川 SV610PS2R8I 平行、前后伺服驱动 2
4 伺服电机 汇川 MS1H4-4OB30CB-A331Z 平行，前后伺服电机 2
7 伺服驱动器 汇川 SV610PS5R5I 升降伺服 1
8 伺服电机 汇川 MSIH4-75B30CB-A334Z 升降电机 1
9 双张检测器 阿童木 MDSC-1000B 双片、多片检测 1
10 光纤传感器 阿童木 FA1-N1S 光纤有无检测 3
三、方案说明：
采用汇川H2U系列PLC系统控制，COM1及COM2采用485形式分别通讯触摸屏及平行伺服、伸缩伺服、升降伺服和双张检测器。
（一）方案优点：
1、针对现场实际条件选择多种触发形式，可实时进行数据传输，也可以选择人为触发事件传输；
2、金属双张检测器通过485通讯控制，可记忆储存100种材料配方，当切换材料生产时，可直接由触摸屏调用金属双张检测器储存的片料，不需要再重新调整。
（二）现场难点及解决方法说明：
1、取料机械手吸取片料时产生的双片及多片，如何识别，多片状态，节省材料，保护模具；
2、卡时序逻辑控制，位置计算。
（1）智能型冲压系统，既有安全光栅（对人体及其他非冲压物体的一种保护）；也有机械上料抖动系统（对废料及双片的道防线）；再经过双料检测器（这是双片检测的第二道防线，能有效的阻止道防线没有挡住的双片。阿童木金属双张检测器MDSC-1000C系列，检测厚度0.05mm~4.5mm，具有485通讯检测材料的切换，两路I/O控制四种状态材料。产品性能稳定，口碑良好，应用市场广泛。）
（2）充分利用传感器的优势，将机械动作于完全待命状态，又不影响机械有序运行，而不是等所有动作完成后再动作步。
动作流程：
由机器人或人工将圆片、方片或成规则的任何金属片状放置于集料架上，放料架顶端由一个片料感应器（阿童木光纤传感器FA-N1S)，机械手取料的前提是放料架传感器感应到有片料信号，当片料被取走时，放料架会自动上升，直至放料架感应到片料信号或者无料报警切换放料架。
机械手在取料的过程中，会进行一个自我的抖动，这是对对废料及双片的道防线，将废料及粘度不高的双片抖动下去，抖动完成后，机械手将片料传送到双张传感器检测区域内。
【阿童木金属双张检测器为了适应现场环境以及安装条件，共设计四款检测探头。分别是圆孔直径为30mm探头、圆孔直径为18mm探头、方形探头以及圆孔直径为12mm的小探头（本次使用方形传感器）。检测方法较多，有
1、传感器固定，片料直接经过双张传感器检测位置进行检测，不需要停留，当双张检测器检测到双张信号时，机械手停止，输出报警信号。阿童木金属双张检测器每分钟检测可达1200片。
2、将双张传感器的两个探头都固定在气缸上，当机械手取料至双张传感器检测范围时，气缸动作，将双张传感器送到检测位置进行检测，这种方法是为了保护双张传感器，避免双张传感器在送料过程中与片料碰撞。以及检测较小的片料，机械手取料至检测支架上，机械手收回，气缸动作将双张传感器送至检测位置检测，检测信号为单张信号时，机械手伸出检测支架取料，如果是检测出双张信号，机械手停止动作，输出报警信号。
3、将双张传感器的其中一个探头安装在气缸上，当机械手取料至双张传感器检测范围时，气缸动作，将双张传感器送到检测位置进行检测，这种情况下，只有当气缸顶到检测位时，双张检测器信号才有效。这种方法是为保护双张传感器，避免双张传感器在送料过程中与片料碰撞。以及检测较小的片料，机械手取料至检测支架上，机械手收回，气缸动作将双张传感器送至检测 位置检测，检测信号为单张信号时，机械手伸出检测支架取料，如果是检测出双张信号，机械手停止动作，输出报警信号。双张检测信号以气缸顶到检测位置为准。】
本次冲压为大片料冲压，选用的是种检测方案。
当检测信号为单张信号时，机械手在待命状态，直至冲压口冲压完成，下工位取料机械手取料完成，冲压口传感器没有检测到片料信号时，送料机械手将单张片料送至冲压口。
冲压口传感器检测到上升沿信号时，且周围光栅无不明物体遮挡时，方可进行安全冲压。当冲压信号完成时，冲压口传感器检测到信号时，取料机械手动作，将冲压完成的物料取出，进行下一道冲压或其他工艺。当冲压完成时，如果冲压口传感器检测不到信号（这是，摸具将冲压物料带起或其他情况），取料机械手和送料机械手及冲压设备停止工作，并输出对应报警。
阿童木金属双张检测器在本次应用中起到了极为关键的作用，他有效的阻止双片及多片进入冲压口内，有效的避免材料的损耗，废料的增加，以及摸具的保护。使用小的成本，防范了较大的损失。