CN201694409U - 棉签机的取料同步装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及棉签机装置领域，具体的说涉及一种棉签机的取料同步装置。本实用新型对棉签机的棉签输送链条和横移机械手臂进行速度控制，用异步电机对棉签输送链条驱动，同时用变频器进行调速；PLC与变频器构建RS-485通讯，实时读取变频器当前输出频率，经一定运算，PLC输出相应频率的脉冲驱动交流伺服器以及伺服电机，令横移机械手臂跟随棉签输送链条以相同速度精确同步横移，实现取料同步。本实用新型的横移机械手臂与棉签输送链的速度达到精确同步，避免出现生产故障；能够提高生产效率，节约生产成本。

Description

棉签机的取料同步装置

技术领域

本实用新型涉及棉签机装置领域，具体的说涉及一种棉签机的取料同步装置。

背景技术

目前棉签机的取料装置基本上是采用气缸推进的，即取料时启动一个短行程气缸，取料完成后换一个长行程气缸高速推进，实现机械手大臂快速横移，将棉签送至包装机，两气缸的推行速度近似模拟棉签输送链条的平移速度，达到取料和送料同步。但由于气缸速度的不可控性，因而只能是近似同步而实际并不同步，其同步误差可达1mm以上，这样不免会造成取料时发生故障，而且故障率高，并且调试较困难，一旦出现故障，就会使得生产线停止，给生产带来不便，增加了生产成本。

发明内容

本发明主要解决了：目前棉签机纯机械式的取料过程中，由于气缸运动的不可控性导致取料出现较大误差，造成生产故障的问题；提供了一种取料与送料精确同步、避免出现生产故障的棉签机的取料同步装置。

本实用新型采用的技术方案为：棉签机的取料同步装置，其包括竖直放置的固定板、固定在固定板上的从动链轮、与主动链轮啮合的棉签输送链条、一端固定在固定板一侧上部的轨道底板、固定在轨道底板上的两条矩形导轨、与两条矩形轨道嵌套连接且可以相对轨道滑动的滑块、固定在滑块上且与棉签输送带相配合的横移机械手臂、固定在固定板另一侧上部的伺服电机座和伺服电机、固定在伺服电机转轴上的主动同步带轮、固定在导轨底板另一端且位于两导轨之间的从动同步带轮、固定在主动同步带轮和从动同步带轮上的同步皮带、与同步皮带连接且固定在横移机械手臂上的同步皮带固定板、压板组件；所述的压板组件固定在导轨底板的另一端，所述压板组件包括与导轨底板固定连接的气缸和与气缸推杆连接的压板，所述的主动链轮的转轴还与异步电机连接，异步电机外设有与之连接的变频器；所述的伺服电机外设有与之连接的伺服驱动器，伺服驱动器和变频器均与PLC连接。

主动链轮的转动由异步电机来驱动，同时异步电机的频率由变频器来控制，进而达到变频器来控制主动链轮的转动以及棉签输送链条的输送速度；变频器与PLC连接，将输出频率实时反馈给PLC，PLC经过一定运算输出相应频率的驱动脉冲给伺服驱动器，即将棉签输送链条的输送速度信息传递给伺服驱动器；由于横移机械手臂是由同步皮带来带动横移，且同步皮带由伺服电机来驱动，伺服驱动器通过实时得到的驱动脉冲信息并经过一定的运算对伺服电机输出相应的驱动电流，使得横移机械手臂的横移速度与棉签输送链条的速度达到精确同步，实现取料零误差。

作为优选，所述变频器和PLC之间采用RS-485通讯连接，通讯模式为MODBUS ASCII。RS-485接口具有良好的抗噪声干扰性，长的传输距离和多站能力等优点。

作为优选，所述的PLC外还设有与之连接的触摸屏。

触摸屏可以用于参数设定与显示，如显示变频器的输出频率；机械手取料后高速横移送料和高速返回时，PLC发给伺服驱动器的脉冲频率参数，即高速横移速度和高速返回速度，原点复归的脉冲频率等，以及机械手每次取料根数；并且借助触摸屏的软键根据设计需要对机器进行操作，如通过PLC对棉签机进行操作，如启动自动运行程序，或切换手动运行程序以及在手动模式下对棉签机的所有动作进行单项操作，便于调试机器。

作为优选，所述的导轨底板在靠近压板的一端设有光电开关，固定板在导轨底板的远离压板的一端上方设有一个光电开关，所述的横移机械手臂上固定一个与光电开关相配合的信号板；所述的两个光点开关的信号输出端与PLC连接。

导轨底板的远离压板一端为横移机械手臂的取料时所在位置，即横移机械手臂的原点，设在固定板上光电开关用于横移机械手臂的原点复归；原点复归时，横移机械手臂向原点方向移动时，横移机械手臂上固定的信号板也向该光电开关靠拢，当固定板上的光电开关发现目标，即给PLC一个信号，PLC检测到信号上升沿，立即指令伺服驱动器使得伺服电机转换很慢的速度运行；当信号板刚刚越过原点，给PLC一个信号，PLC检测到信号下降沿，立即指令伺服驱动器使得伺服电机停止并制动，使横移机械手臂精确复归到原点位置。

导轨底板在靠近压板的一端为横移机械手臂的放料时所在位置，即横移机械手臂的终点，设在导轨底板上光电开关用于横移机械手臂的终点复归；终点复归时，横移机械手臂向终点方向移动时，横移机械手臂上固定的信号板也向该光电开关靠拢，当导轨底板上的光电开关发现目标，即给PLC一个信号，PLC检测到信号上升沿，立即指令伺服驱动器使得伺服电机转换很慢的速度运行；当信号板刚刚越过终点，给PLC一个信号，PLC检测到信号下降沿，立即指令伺服驱动器使得伺服电机停止并制动，使横移机械手臂精确复归到终点位置。

作为优选，所述的异步电机为4极交流异步电机。

本实用新型取得的有益效果：横移机械手臂与棉签输送链的速度达到精确同步，避免出现生产故障；提高生产效率，节约生产成本。

附图说明

图1为本实用新型的结构一种示意图；

图2为本发明控制流程示意图；

图中：1、主动链轮，2、棉签输送链条，3、伺服电机座，4、伺服电机，5、同步皮带，6、第一光电开关，7、横移机械手臂，8、固定板，9、导轨底板，10、导轨，11、第二光电开关，12、从动同步带轮，13、从动链轮，14、压板组件，15、信号板。

具体实施方式

下面结合附图说明和具体实施方式对本发明做进一步的说明；

实施例：棉签机的取料同步装置(参见附图1)，其包括竖直放置的固定板8、固定在固定板8上的从动链轮13、与主动链轮1啮合的棉签输送链条2、一端固定在固定板8一侧上部的轨道底板9、固定在轨道底板9上的两条矩形导轨10、与两条矩形轨道10嵌套连接且可以相对轨道滑动的滑块、固定在滑块上且与棉签输送带相配合的横移机械手臂7、固定在固定板8另一侧上部的伺服电机座3和伺服电机4、固定在伺服电机转轴上的主动同步带轮、固定在导轨底板9另一端且位于两导轨10之间的从动同步带轮12、固定在主动同步带轮和从动同步带轮12上的同步皮带5、与同步皮带5连接且固定在横移机械手臂7上的同步皮带固定板、压板组件14；所述的压板组件14固定在导轨底板9的另一端，所述的主动链轮1的转轴还与异步电机连接，异步电机外设有与之连接的变频器；所述的伺服电机4外设有与之连接的伺服驱动器，伺服驱动器和变频器均与PLC连接(参见附图2)。所述的导轨底板9在靠近压板的一端设有第一光电开关6，固定板8在导轨底板9的远离压板的一端上方设有第二光电开关11，所述的横移机械手臂7上固定一个与光电开关相配合的信号板15；所述的两个光点开关的信号输出端与PLC连接。

工作时，通过触摸屏将棉签输送链条2的速度和横移机械手臂7的取料时取料的棉签根数等参数进行设置；参数设置后，PLC向变频器发出信号，变频器控制4极交流异步电机一定的运转速度运行，同时4极交流异步电机驱动输送链条以设定的速度运动；PLC也实时读取从变频器反馈回来的变频器当前输出频率，PLC经一定运算将反馈回来的信息以相应频率的脉冲发送给伺服驱动器，伺服驱动器结合接收到的脉冲和预先设置好的电子齿轮参数计算出伺服电机4转速，并向伺服电机4输出相应的电流，使得伺服电机4驱动横移机械手臂7运动的速度与棉签输送链条2的速度同步(参见附图2)。棉签输送链条2一定的速度将棉签输送到预定位置，伺服电机4驱动同步皮带带动横移机械手臂7以与棉签输送链条相同的速度同步横移，同时机械手下降将一定数量的棉签吸附后上升，伺服电机4驱动同步皮带带动横移机械手臂7转换为送料速度，在导轨10上高速移动，横移机械手臂7到将要达终点时，第二光电开关11检测到信号板15并反馈给PLC相关信息，PLC再将信息传递给伺服驱动器，使得横移机械手臂7在终点处停下，压板组件14将棉签取下；棉签取走后，伺服电机4驱动使得横移机械手臂7返回，在将要到达原点时，第一光电开关6检测到信号板15并将信息反馈给PLC，PLC再将信息传递给伺服驱动器，使得横移机械手臂7在原点处停下，等待棉签输送链条2将棉签输送到位，并开始取料。

Claims (5)

1.一种棉签机的取料同步装置，其特征在于：其包括竖直放置的固定板、固定在固定板上的从动链轮、与主动链轮啮合的棉签输送链条、一端固定在固定板一侧上部的轨道底板、固定在轨道底板上的两条矩形导轨、与两条矩形轨道嵌套连接且可以相对轨道滑动的滑块、固定在滑块上且与棉签输送带相配合的横移机械手臂、固定在固定板另一侧上部的伺服电机座和伺服电机、固定在伺服电机转轴上的主动同步带轮、固定在导轨底板另一端且位于两导轨之间的从动同步带轮、固定在主动同步带轮和从动同步带轮上的同步皮带、与同步皮带连接且固定在横移机械手臂上的同步皮带固定板、压板组件；所述的压板组件固定在导轨底板的另一端，所述的主动链轮的转轴还与异步电机连接，异步电机外设有与之连接的变频器；所述的伺服电机外设有与之连接的伺服驱动器，伺服驱动器和变频器均与PLC连接。

2.根据权利要求1所述的棉签机的取料同步装置，其特征在于：所述变频器和PLC之间采用RS-485通讯连接，通讯模式为MODBUS ASCII。

3.根据权利要求1或2所述的一种棉签机的取料同步装置，其特征在于：所述的PLC外还设有与之连接的触摸屏。

4.根据权利要求3所述的棉签机的取料同步装置，其特征在于：所述的导轨底板在靠近压板的一端设有一个光电开关，固定板在导轨底板的远离压板的一端上方设有一个光电开关，所述的横移机械手臂上固定一个与光电开关相配合的信号板；所述的两个光点开关的信号输出端与PLC连接。

5.根据权利要求4所述的棉签机的取料同步装置，其特征在于：所述的异步电机为4极交流异步电机。

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