一、概述

自動套腳機是一種將熱縮管自動套入同軸臥式元件如二極管、色碼電感、電阻、磁珠、磁環(huán)電感、晶體管、保險絲等電子元件本體上，經(jīng)過加熱處理，熱縮管收縮在電子元件本體的機械設(shè)備。對電子元件起到良好的保護(hù)作用，廣泛應(yīng)用用電子產(chǎn)品行業(yè)。

元件加工后的效果如下圖1所示：

圖1 成品效果圖

二、自動套腳機的工作原理
電子元件如電阻由送料步進(jìn)電機裝載到物料傳送單元，物料傳送單元將物料送入八個工位的套管工位單元，同時熱縮管由送套管步進(jìn)電機輸送相等的設(shè)定長度，然后由切套管氣缸將套管切斷，套管夾持機構(gòu)將切好的熱縮管轉(zhuǎn)移相應(yīng)工位的電子元件，進(jìn)入下一工位經(jīng)過下壓氣缸的下壓動作將熱縮管下壓至規(guī)定位置，熱吹風(fēng)電磁閥打開將熱風(fēng)吹送至電子元件將熱縮管收縮在電子元件本體，進(jìn)入下一工位由打料氣缸將其打入成品箱。如此一個加工周期完成。工作流程見圖2.

圖2 工作流程

三、自動套腳機的控制原理
自動套腳機的控制系統(tǒng)由UniMAT PLC系統(tǒng)、觸摸屏、電磁閥（驅(qū)動氣缸）步進(jìn)驅(qū)動器、變頻器、溫控儀表、熱電偶、步進(jìn)電機、變頻電機和其他低壓電器元件等組成。控制工藝見圖3.

圖3 控制工藝圖

1、UniMAT PLC系統(tǒng)
UniMAT PLC系統(tǒng)配置如下：

UniMAT CPU224高度兼容西門子CPU,用戶可通過Step7 MicroWIN上、下載程序。本體具有兩個串口，在該項目中，其中一個串口通過PPI連接至觸摸屏，一個串口備用。用戶可在設(shè)備調(diào)試時通過備用串口通過MicroWIN軟件監(jiān)控程序運行，方便調(diào)試。本機集成14DI/10DO,兩個高速脈沖輸出通道(Q0.0和Q0.1)，輸出頻率高達(dá)20KHZ。UniMAT CPU224布局圖見圖4.

圖4 CPU224 結(jié)構(gòu)圖

2、觸摸屏系統(tǒng)

用戶可通過觸摸屏設(shè)置相應(yīng)參數(shù)，如套管設(shè)定數(shù)量，套管長度，吹氣時間等，可查看套管完成個數(shù)，也可起停設(shè)備。設(shè)備異常時報警信息及時傳送至觸摸屏，提醒操作人員進(jìn)行緊急處理。觸摸屏監(jiān)控畫面見圖5.

圖5 觸摸屏監(jiān)控

3、步進(jìn)電機控制系統(tǒng)
為保證送料系統(tǒng)的準(zhǔn)確定位和套管切割長度的一致性，本系統(tǒng)引入步進(jìn)電機控制系統(tǒng)。其工作流程是：CPU的脈沖輸出點Q0.0和Q0.1發(fā)送設(shè)定數(shù)額的脈沖至步進(jìn)控制器，步進(jìn)控制器驅(qū)動步進(jìn)電機。在送料機構(gòu)逐步送料時，位移誤差逐步積累。為消除誤差，加入剎車檢測開關(guān)，保證了送料的準(zhǔn)確定位。在下位機編程中用到MAP的子程序。程序片段見圖6.

圖6 MAP庫子程序調(diào)用

4、編碼器系統(tǒng)
由編碼器采集主軸電機運行角度，由此產(chǎn)生工作時序。按照工藝要求，PLC控制數(shù)字量輸出點在不同的時序完成相應(yīng)的動作。編碼器的A/B/Z三個輸出點分別接入到PLC的I0.3/I0.4/I0.5。PLC高速計數(shù)選擇HC4，,工作模式為10。高速計數(shù)器初始化見圖7。

圖7 HC4初始化

四、結(jié)束語
UniMAT PLC應(yīng)用于自動套腳機設(shè)備中，用到高數(shù)計數(shù)、脈沖輸出等指令，調(diào)用了西門子運動控制庫。在調(diào)試運行中沒有出現(xiàn)任何問題，表現(xiàn)出了與西門子PLC的高度兼容性，和性能穩(wěn)定的優(yōu)異特性。UniMAT PLC可完全替代西門子產(chǎn)品，在保證產(chǎn)品的穩(wěn)定性的同時降低了制造商的生產(chǎn)成本。