摘要: 本文介紹了V80控制系統在載帶成型機控制系統的應用,詳細闡明了載帶成型機的工藝過程.針對拉帶長度,加熱合模時間,吹氣壓力,型坯壁厚的控制特點,以V80系列PLC為例,重點描述載帶成型系統的實現過程,最后說明該控制系統具有良好的工程應用和市場推廣價值.

　　關鍵詞: PLC 載帶 編帶 電子元器件包裝 SMD 伺服 HMI

　　一、引言

　　近幾年我國的電子產品快速發展,帶動了SMD元件和SMD包裝行業的興起.SMD元件包裝最常用的辦法是用編帶.把SMD元件放入載帶,再用蓋帶封裝起來就是常說的編帶. 載帶機是為膠帶成型而設計，以致供給電子元件裝配。廣泛用于：電子、包裝、塑膠等行業.

　　隨著SMD元件規模化生產,元件的微型化,多樣化要求載帶的生產工藝精度提高,也促使了載帶成型機朝著自動化,智能化,高精度和高速度的方向發展.因此,如何提高載帶成型的整體技術含量,使之適應該行業的技術發展趨勢要求是很重要的課題.

　　二、載帶成型機工作原理

　　 載帶成型機是以壓縮空氣為吹力,把加熱塑化的PS PC PET等熱塑料性塑料載帶片材吹成各種形的模型,用來放置各種元器件.其主要構造由送料,拉料,預熱模,加熱模,成型模,二次成型模,針模,切刀,收料,熱循環水及儲氣罐裝置.送料,收料采用普通電加減速機帶動,拉帶要求高速精確,所以用伺服馬達.成型模,二次成型模,針模采用氣動裝置.

　　   載帶成型機對控制系統要求是坯壁厚度均勻,走帶高速精確,溫度控制精確度高,生產時間短,操作方便.

　　三、系統介紹

　　1,系統方框圖

　　   在這個方案中,PLC采用德維森科技(深圳)有限公司開發的V80系列中的M32DT-DC/S,該PLC有兩路單獨高達50KHZ的PTO/PWM輸出接口,在這里只用了一路控制拉帶伺服,然后帶上V80系列中的E5THM 溫度控制模塊,該模塊可以同時控制5路溫度,在這里用了三路,分別是控制預熱模,上加熱模和下加熱模.

　　2,對控制系統要求

　　 (1)  要求拉帶高速精確,長度可以無級調整.之前載帶成型機拉帶部分都是用氣缸加上擋塊做成的,氣缸運動受氣壓影響,行程用檔塊固定,每次換不同長度的成型模,檔塊位置都得重新調整,這樣操作麻煩,不管是拉帶長度還是速度,都滿足不了要求.換成伺服帶絲桿后,拉帶平穩快速準確,成型速度是之前成型機器的兩倍(業內標準為200米/小時),而且長度可以隨意在觸摸屏上調整,操作相當方便.

　　(2)預熱加熱模溫度控制準確,不隨工作進度而波動,控制溫度精度在±0.5度.在這里是采用V80系列的E5THM溫度模塊,在PLC程序里用PID溫度調節,觸發用PLC的熱電偶模塊的PWM輸出點控制,溫度更加穩定平滑,在預熱加熱模上加上弄個通孔,通上一個循環水,可以使的預熱加熱模上的溫度更平穩.

　　 (3)加熱時間,成型時間,吹氣時間,二次成型時間,打孔時間可以根據不同的載帶寬度(12—104mm)調整.在這個系統中,這些參數都在觸摸屏上設置,操作簡單方便,系統可以保存不同規格材料對應的控制參數,這樣可以使生產廠家大大節約在更換規格品種的調試時間.

　　價值         

　　(4)進料收料自動,長度到達自動切斷,自動智能化.

　　(5)發生故障時,應該能顯示故障名稱及發生部位,同時自動停機.

　　四、控制方案的實現

　　載帶成型機的工作流程如下,當操作人員把把載帶片材固定在載帶成型機器上,水,電,氣,打開,先讓加熱模和預熱模加熱到設置的溫度,在觸摸屏上設置好拉帶長度,生產長度和各種其他參數,按觸摸屏上的啟動按鈕,機器就開始自動工作了,先是手臂夾住帶子,往前拉動設置的長度,然后松開,回到初始位置,再夾住帶子,在帶子停止前進的同時,推桿和壓帶柑同時動作,從側面和上下位置固定帶子,這時候,上下加熱模動作合模,使熱塑料性塑料載帶片材溫度迅速上升到設置的位置,在加熱模動作后,成型模也合模,合模的同時,吹氣閥打開,由于氣體壓力,使得加熱后的塑料性塑料載帶片材安照成型模的形狀成型,如果片材材料比較難成型,可以打開二次成型的動作,使片材再一次受二次成型模沖壓,使得帶子成型的速度更為快速.成型模動作后,針模啟動,在載帶片材上每隔3MM打上一個孔.這一循環完了后,拉帶又啟動.送帶和收帶是用普通電機帶動的,在送帶和收帶上面裝了一個圈帶合,用來緩沖帶子傳遞,用光電傳感器探測帶子,實現自動收放料,工藝流程圖如下;

　　在生產過程中,加熱溫度和時間,成型,吹氣,二次成型過程時間的設置,是決定型坯好壞的關鍵.所以在本系統中,V80系列PLC的時間定時器分辨率達1毫秒,可以通過觸摸屏設定精確.　  

　　五、 結束語

　　全自動載帶機是專門為現代化高速PVC塑料載帶自動生產線研制開發的,是已投入使用的工業自動控制設備.本系統中,以V80PLC為核心的可編程控制器(PLC),將整個系統的機械、氣壓、電氣控制和計算機圖像處理技術結合在一起,控制、自檢、報警、圖像處理等功能完善,實現了機電氣一體化.用觸摸屏實現人機對話,使用方便.整個系統硬件、軟件設計獨特.與EIA標準比對以后的實測數據顯示系統加工產品精度高、工作可靠等特點.本設備的生產廠家已經獲得了國家實用型專利發明證書.