【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 接螺柱；（31）：側(cè)立板；（32）：主動(dòng)輪；（33）：氣壓缸；（34）：小軸；（35）：皮帶；（36）：從動(dòng)輪；（37）：滾動(dòng)軸承；（38）：螺母；（39）：墊片；（40）：連接螺釘；（41）：上下料推板；（42）：連接支板；（43）：減速電機(jī)；（44）：鍵；（45）：側(cè)立護(hù)板等零件。 簡(jiǎn)單的簡(jiǎn)述對(duì)上圖的結(jié)構(gòu)的分析：CR2032扣式電池雙頭自動(dòng)封口機(jī)包括：機(jī)架組件、上料傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、上下料機(jī)構(gòu)、精密模架封口機(jī)構(gòu)、氣缸連桿增力機(jī)構(gòu)和氣動(dòng)系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)和軟件。機(jī)架組件包括方形機(jī)架及其地腳，方形機(jī)架上安裝有下支板、中支板和上支板；在下支板和中支板之間對(duì)稱安裝有兩個(gè)支持筒，支撐筒內(nèi)分別安裝有拉桿，且拉桿穿過中支板和上支板連接；在兩個(gè)支撐筒中間，下支板上安裝有所述氣缸連桿增力機(jī)構(gòu)；在中支板和上支板之間安裝有所述精密模架封口機(jī)構(gòu)；在中支板上面安裝著上料傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和上料傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的冊(cè)立板，側(cè)立板的中間部位安裝有上下料機(jī)構(gòu)；中支板下面安裝有氣動(dòng)系統(tǒng)；電氣控制系統(tǒng)安裝在所述的方形機(jī)架的右端。所述的上料傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括固裝在側(cè)立板一端的減速電機(jī)及其軸上的主動(dòng)輪，從動(dòng)輪安裝在側(cè)立板的另一端，皮帶裝在從動(dòng)輪和主動(dòng)輪之間，皮帶靠固裝在側(cè)立板一端的張緊裝置裝緊，側(cè)立板與皮帶對(duì)應(yīng)面固裝有側(cè)立護(hù)板。所述的上下料機(jī)構(gòu)包括安裝在側(cè)立板上的托板；安裝在托板上的上下料氣缸，和與上下料氣缸固裝在一起的上下料推板。所述的精密模架封口機(jī)構(gòu)包括由壓板固裝在中支板上的精密模架，以及固裝在精密模架上的模架上支座和模架下支座，模架下支座上固裝有下模支座和調(diào)整件，模架下支座上還依次固裝有頂芯、雙頭封口膜和定位套；模架上支座上依次固定的連接架、調(diào)整墊塊、上模固定架和上模；以及模架上支座上還固定有掛鉤和調(diào)整螺母。所述的氣缸連桿增力機(jī)構(gòu)包括固定在下直板上的氣缸連桿增力機(jī)構(gòu)支架以及機(jī)械連接的上連桿、中連桿、下連桿、上銷軸、中銷軸、下銷軸和襯套，與下連桿連接有壓桿，壓桿與下拉板中間部位相連，下拉板與拉板相連；固裝在氣缸連桿增力機(jī)構(gòu)支架上的支架、增力氣缸及其檔塊；固裝在下支板上的導(dǎo)套。所述的氣動(dòng)系統(tǒng)包括氣源及安裝在機(jī)架上的過濾器、調(diào)壓器、油霧器和壓力繼電器；安裝在下底板上的電磁閥組；以及連接氣源、過濾器、調(diào)壓器、油霧器、壓力繼電器、電磁閥組和氣缸間的氣管。與現(xiàn)有技術(shù)相比，此扣式電池雙頭自動(dòng)封口機(jī)與所述申請(qǐng)人在先專利扣式電池自動(dòng)封口機(jī)的精密模架封口機(jī)構(gòu)有所不同，且沒有或減少了裝盤機(jī)構(gòu)部分，采用了雙頭封頭、雙頭上下料機(jī)構(gòu)及其固定系統(tǒng)。因此結(jié)構(gòu)稍微有些復(fù)雜，但其生產(chǎn)效率在原有的基礎(chǔ)上翻了一番、成本低廉、設(shè)計(jì)的機(jī)架組件、上料傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、上下料機(jī)構(gòu)、精密模架雙頭封口機(jī)構(gòu)、氣缸連桿增力系統(tǒng)和氣動(dòng)系統(tǒng)，調(diào)整電氣控制系統(tǒng)及軟件，因而具有扣式電池封口邊高和總高可調(diào)，封口保壓時(shí)間可控，解決了扣式電池精密封口問題，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，且質(zhì)量穩(wěn)定。 扣式電池雙頭自動(dòng)封口機(jī)的控制系統(tǒng) 電池的封口是電池生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié), 封口的質(zhì)量影響著電池的外觀、 尺寸、 漏液率和放電時(shí)間。封口機(jī)中各個(gè)部件的選擇、 控制的可靠性和操作性尤為重要。由于 PLC具有體積小、 重量輕、 可靠性高、 應(yīng)用靈活、 使用方便、 易于安裝調(diào)試、 抗干擾性強(qiáng)、 連續(xù)工作可靠性高等優(yōu)點(diǎn),能適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的惡劣環(huán)境, 在工控領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。所以采用 PLC作為生產(chǎn)線的主控制系統(tǒng), 能滿足生產(chǎn)的需要?？删幊绦蚩刂破?簡(jiǎn)稱 PLC) 作為中央處理單元, 運(yùn)算速度高,指令豐富, 可靠性高, 廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)的控制場(chǎng)合。由于 PLC 不具備人機(jī)交換功能, 工藝參數(shù)較多, 需要人機(jī)交換時(shí),使用具有觸摸操作功能的觸摸屏是一種很好的選擇。本文介紹的封口成型機(jī),通過觸摸屏和 PLC 的結(jié)合使用, 可以在觸摸屏中直接對(duì)設(shè)備進(jìn)行操作, 并可實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備的生產(chǎn)速度、 產(chǎn)量和合格率。 且系統(tǒng)具有報(bào)警功能, 可顯示故障發(fā)生的時(shí)間、 次數(shù)以及解決的方法。系統(tǒng)的控制要求及硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)觸摸屏的監(jiān)視器(簡(jiǎn)稱 PT)可以與 PLC、 變頻器、 伺服器和溫控器等進(jìn)行通訊, 且不需要編寫通訊程序, 直接在畫面中需要的地方指定 PLC地址即可這種方法稱之為無須編程的直接訪問方式GP系統(tǒng)程序( 觸摸屏軟件) 根據(jù)這些地址, 設(shè)定和控制器的協(xié)議,來完成通訊控制。 與 PLC 之間的連接通過RS232 串行,其具體連接如圖22所示:圖22 PLC GP 通訊線接線圖通過主從方式通訊,實(shí)現(xiàn) PT 與PLC 之間的數(shù)據(jù)傳送, 通過數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū) DM 區(qū)( 如 DM500) ,實(shí)現(xiàn)觸摸屏的各種顯示功能以及故障提示。PT 的主要功能有: (1)用于顯示設(shè)備的實(shí)時(shí)信息。(2)屏幕上可定義開關(guān)信號(hào)或輸入字符和數(shù)值, 通過電纜輸入 PLC。 (3)可多幅畫面重疊,切換顯示圖形、歷史記錄和趨勢(shì)圖等。(4)在設(shè)備發(fā)生故障時(shí),顯示相應(yīng)的故障位置及處理方法。PLC 控制系統(tǒng)的硬件構(gòu)成如圖23所示:圖23PLC 控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)根據(jù)工藝要求, PLC 控制系統(tǒng)總共有 96 個(gè) I/ O 開關(guān)量, 其中輸出 32 個(gè),輸入 64個(gè)。綜合考慮系統(tǒng)的工藝要求、 I/ O 的配置和性能等因素,選擇 OMROM 公司的 CQM1HCPU51 作為主控單元,用它接收來自主令開關(guān)以及感應(yīng)器的信號(hào)。 通過 I/ O輸出來控制繼電器和接觸器。 同時(shí), 讓它與觸摸屏進(jìn)行實(shí)時(shí)通訊,為觸摸屏的顯示提供數(shù)據(jù), 并對(duì)觸摸屏輸入的信息進(jìn)行處理。(1) 運(yùn)行方式。 本控制系統(tǒng)提供兩種運(yùn)行方式, 分別是自動(dòng)運(yùn)行方式和單動(dòng)運(yùn)行方式。 正常工作時(shí)是系統(tǒng)是在自動(dòng)方式下運(yùn)行, 單動(dòng)方式是在設(shè)備單動(dòng)執(zhí)行、 調(diào)試和檢修階段使用。(2)系統(tǒng)的各個(gè)工序的運(yùn)行情況、 報(bào)警信息和加工成品數(shù)量等功能要求能在觸摸屏上實(shí)現(xiàn)。(3) 協(xié)調(diào)一致。整個(gè)系統(tǒng)的 6 個(gè)工序, 剪壓鋰片模塊、 剪切隔膜紙模塊、 添加錳片模塊、 注電解液模塊、 正極殼體裝配模塊和封口模塊之間獨(dú)立性強(qiáng), 但環(huán)環(huán)相扣, 要保持整個(gè)生產(chǎn)線的協(xié)調(diào)運(yùn)行。(4)故障檢測(cè)。系統(tǒng)能夠自動(dòng)檢測(cè)各個(gè)工序的運(yùn)行是否正常, 是否有卡料的現(xiàn)象出現(xiàn)。如果出現(xiàn)卡料現(xiàn)象。要求生產(chǎn)線各個(gè)工序緊急停機(jī), 并在觸摸屏界面顯示出來, 同時(shí)紅色報(bào)警燈變亮, 蜂鳴器發(fā)出警報(bào)聲。故障解除后按啟動(dòng)按鈕生產(chǎn)線繼續(xù)運(yùn)行。(5) 緊急停止。 設(shè)備設(shè)置急停按鈕, 當(dāng)出現(xiàn)緊急情況時(shí), 按下急停按鈕, 所有正在進(jìn)行動(dòng)作的設(shè)備全部停止。緊急情況排除之后, 可以使用 “啟動(dòng)” 進(jìn)行重新啟動(dòng)。2. 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計(jì)在定義了類和類的對(duì)象以后，每一個(gè)操作都可以單獨(dú)對(duì)一個(gè)類的對(duì)象進(jìn)行，這種操作不僅只限于工序操作，還包括操作者對(duì)設(shè)備進(jìn)行有關(guān)動(dòng)作的指令，即人機(jī)交互命令。這樣做的好處是使操作者在調(diào)試設(shè)備的過程中可以對(duì)設(shè)備的任意部件進(jìn)行單獨(dú)動(dòng)作，同時(shí)不會(huì)影響其他部件的情況，并且降低了編程的難度，增強(qiáng)了可讀性。引入面向?qū)ο蟮乃枷胫螅鞣N操作都獨(dú)立進(jìn)行，盡管對(duì)子同一執(zhí)行部件來說，根據(jù)不同的操作指令執(zhí)行的結(jié)果可能基本相同，但執(zhí)行動(dòng)作的條件卻大不相同，從備料的角度看，即所在類的層次結(jié)構(gòu)不同，因此就可以單獨(dú)標(biāo)記，避免進(jìn)行更多不必要的邏輯判斷。CR2032扣式電池雙頭自動(dòng)封口機(jī)的PLC流程圖，如圖24：圖24 CR2032扣式電池雙頭自動(dòng)封口機(jī)的PLC流程圖上圖為CR2032扣式電池雙頭自動(dòng)封口機(jī)的氣缸回路流程圖，由PLC控制系統(tǒng)來控制氣壓缸的伸出與縮回，從而對(duì)扣式電池進(jìn)行封口?？删幊绦蚩刂破饔衅渥约旱妮斎胼敵龆俗优藕凸潭ǖ慕泳€方法，根據(jù)各輸入輸出電氣元件的選型結(jié)果和控制程序的需要，結(jié)合硬件系統(tǒng)的功能需求，得到PLC控制原理圖，如圖25：圖25 CR2032扣式電池雙頭自動(dòng)封口機(jī)的PLC控制原理圖扣式電池雙頭封口機(jī)包括機(jī)架組件、上料傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、上下料機(jī)構(gòu)、精密模架封口機(jī)構(gòu)、氣缸連桿增力機(jī)構(gòu)和氣動(dòng)系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)及軟件?？凼诫姵仉p頭封口機(jī)的機(jī)架組件包括方形機(jī)架及其地腳，通過地腳可以調(diào)節(jié)整個(gè)封口機(jī)的水平度；在方形機(jī)架上安裝有下支板、中支板和上支板，在下支板和中支板之間對(duì)稱安裝有兩個(gè)支撐筒，支撐筒內(nèi)分別安裝有拉桿，且所述拉桿穿過中支板與上支板連接；在兩個(gè)支撐筒中間的下支板上安裝著氣缸連桿增力機(jī)構(gòu)；在中支板和上支板之間中部安裝有精密模架封口機(jī)構(gòu)，在中支板上面后端位置上安裝著上料傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述上料傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括固裝在中支板上面的側(cè)立板，在側(cè)立板的之間部位安裝有上下料機(jī)構(gòu)；在中支板下面的靠后端安裝有氣動(dòng)系統(tǒng)?？凼诫姵仉p頭自動(dòng)封口機(jī)所述的上料傳動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝在中支板上面后端位置。它包括固裝在中支板上面的側(cè)立板；在所述側(cè)立板的一端固裝有減速電機(jī)及其拖動(dòng)的上料機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述的上料機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括固裝在減速電機(jī)軸上的主動(dòng)輪，通過小軸固裝在所述側(cè)立板的另一端的從動(dòng)輪，在從動(dòng)輪和主動(dòng)輪之間以皮帶連接，皮帶依靠固裝在所述側(cè)立板一端(實(shí)施例在減速電機(jī)一端)的張緊裝置張緊；所述側(cè)立板與皮帶的對(duì)應(yīng)面固裝有側(cè)立護(hù)板；所述上料傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用是：輸半成品扣式電池到封口上料的確定位置和輸送成品扣式電池到下一工序。所述的上下料機(jī)構(gòu)的側(cè)立板的中上端。它包括安裝在側(cè)立板上的托板，安裝在托板上的上下料氣缸和與上下料氣缸固裝在一起的上下料推板。所述上下料機(jī)構(gòu)是作用是先將半成品扣式電池安放到封口位置，然后將完成封口的扣式電池放回到上料傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的皮帶上。扣式電池雙頭封口機(jī)的精密模架封口機(jī)構(gòu)安裝在中支板和上支板之間的中支板上面中部。它包括通過壓板固裝在中支板上的精密模架以及固裝在精密模架上的模架上的上支座和模架下支座，模架下支座固裝有下模支座和調(diào)整件；所述模架下支座上還固裝有雙封口模，以及從中間穿過雙封口模的頂芯和封口模上端部安裝的定位套；所述模架上支座上固裝有連接架、連接架上安裝的調(diào)整墊塊、上模固定架和上模；在所述上支板下端中部固定有掛鉤和上端中部安裝的調(diào)整螺母。所述精密模架封口機(jī)構(gòu)作用是：將所述上下料機(jī)構(gòu)送來的半成品扣式電池精密封口為成品電池?？凼诫姵仉p頭封口機(jī)的液壓連桿機(jī)構(gòu)安裝在所述兩個(gè)支撐筒中間的下支板上。它包括固定在下支板上的液壓缸和固定液壓缸的底座以及相應(yīng)的螺栓螺釘；在下支板的下方是與液壓缸的伸出桿相連接的具有螺紋的一個(gè)螺柱，用兩螺母固定在下支板上。所述液壓連桿機(jī)構(gòu)作用是：通過液壓缸的液壓力來達(dá)到扣式電池封口封口所需要的較大力。機(jī)構(gòu)中的精密模架封口機(jī)構(gòu)所需的封口力來自所述的液壓連桿機(jī)構(gòu)。這樣可以簡(jiǎn)化扣式電池封口機(jī)的結(jié)構(gòu)還可以提高操作速度，可以有效的解決封口時(shí)材料的反彈問題，包證了扣式電池封口時(shí)的封口質(zhì)量。提高生產(chǎn)率，創(chuàng)造更多的價(jià)值?？凼诫姵仉p頭封口機(jī)的氣動(dòng)系統(tǒng)安裝在中支板下面靠后端，它包括可輸入氣體的氣源，依次管接的過濾器、調(diào)壓器、油霧器和并聯(lián)電磁閥組的進(jìn)氣端；在所述油霧器和并聯(lián)電磁閥組進(jìn)氣端之間還連接有壓力繼電器，壓力繼電器與油霧器和并聯(lián)電磁閥組進(jìn)氣端連接；并聯(lián)電磁閥組的出氣和排氣通過氣管分別與各對(duì)應(yīng)工作氣缸的進(jìn)氣和回氣相連，及分別對(duì)應(yīng)上下料氣缸。所述的氣動(dòng)系統(tǒng)的作用是：通過控制電磁閥組進(jìn)氣端的通斷實(shí)現(xiàn)不通氣缸的適時(shí)運(yùn)動(dòng)。扣式電池雙頭封口機(jī)的液壓系統(tǒng)安裝在封口機(jī)的左端。它包括液壓泵，調(diào)壓器、油霧器、并聯(lián)電磁閥組、油液導(dǎo)管。液壓裝置是一套固定的連接裝置，配有相應(yīng)的電器控制設(shè)備。油液通過液壓控制系統(tǒng)來控制油液通過導(dǎo)管進(jìn)入液壓缸，推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，從而使精密模架封口機(jī)構(gòu)來回往復(fù)運(yùn)動(dòng)。液壓系統(tǒng)的作用是：通過控制電磁閥組進(jìn)油端的通斷實(shí)現(xiàn)液壓缸的適時(shí)運(yùn)動(dòng)。扣式電池雙頭封口機(jī)的電器控制系統(tǒng)安裝在所述的機(jī)架組件的方形機(jī)架右端。它包括控制柜，以及安裝在控制柜內(nèi)的PLC模塊（包括模塊輸入和模塊輸出）、直流電源、濾波器、接線端子以及調(diào)試準(zhǔn)備的電源插座等。所述的PLC模塊輸入共10個(gè)，包括安裝在控制柜前面板上啟動(dòng)按鈕、停止按鈕、急停按鈕、手動(dòng)/自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)按鈕、液壓缸起點(diǎn)磁性開關(guān)/終點(diǎn)磁性開關(guān)以及液壓泵壓力檢測(cè)用壓力繼電器、上下料氣缸起點(diǎn)磁性開關(guān)/終點(diǎn)磁性開關(guān)、扣式電池到位檢測(cè)接近開關(guān)以及氣源壓力檢測(cè)用壓力繼電器；所述的PLC模塊輸出共6個(gè)，包括：并聯(lián)電磁閥組和報(bào)警器、上下料氣缸卡在報(bào)警、液壓缸卡在報(bào)警、運(yùn)行指示。由于封口機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，省去了在先專利的裝盤機(jī)構(gòu)，因而電氣控制系統(tǒng)輸出端口由原來的11個(gè)減少到6個(gè)，輸入端口由原來的22個(gè)減少到10個(gè)，很大程度上簡(jiǎn)化了電氣控制系統(tǒng)，降低了成本?？凼诫姵仉p頭封口機(jī)的工作原理和過程為：有控制系統(tǒng)的PLC裝置，控制皮帶電機(jī)輸出，通過主動(dòng)輪和從動(dòng)輪帶的皮帶運(yùn)動(dòng)，半成品電池在皮帶的傳送下，到達(dá)封口上料的確定位置，實(shí)現(xiàn)上料傳動(dòng)。當(dāng)半成品電池達(dá)到封口上料位置時(shí)，由扣式電池到位檢測(cè)近開關(guān)檢測(cè)到信號(hào)，并傳送給PLC模塊，同時(shí)檢測(cè)到液壓缸起點(diǎn)磁性開關(guān)信號(hào)和上下料氣缸起點(diǎn)磁性開關(guān)信號(hào)，這時(shí)PLC模塊發(fā)送輸出信號(hào)給上下料氣缸起點(diǎn)磁性開關(guān)信號(hào)，這時(shí)PLC模塊發(fā)送輸出信號(hào)給上下料氣缸的電磁閥組，上下料氣缸輸出動(dòng)作，將半成品電池推入封口位置，由上下料氣缸帶動(dòng)上下料推板和定位套共同將半成品電池定位準(zhǔn)確，則液壓缸卡住報(bào)警輸出；PLC模塊檢測(cè)到上下料氣缸終點(diǎn)磁性開關(guān)亮和液壓缸起點(diǎn)磁性開關(guān)亮，PLC模塊發(fā)送輸出信號(hào)給液壓缸的電磁閥組，液壓缸輸出動(dòng)作，帶動(dòng)液壓連桿機(jī)構(gòu)，進(jìn)而帶動(dòng)與之相連下拉板，帶動(dòng)與之相連拉桿，帶動(dòng)與之相連拉下支板，帶動(dòng)與之相連的精密模架封口機(jī)構(gòu)向下運(yùn)動(dòng)，同時(shí)啟動(dòng)PLC模塊內(nèi)部延時(shí)器，保壓延時(shí)，控制液壓缸輸出時(shí)間，將半成品電池封口為成品電池；封口保壓時(shí)間到，由PLC模塊發(fā)出回退信號(hào)給液壓缸的電磁閥組和上下料氣缸的電磁閥組，液壓缸退回，上下料氣缸退回，液壓缸帶動(dòng)液壓連桿機(jī)構(gòu)，進(jìn)而帶動(dòng)與之相連下拉板，帶動(dòng)與之相連拉桿帶動(dòng)與之相連上支板，帶動(dòng)與之相連的精密模架封口機(jī)構(gòu)向下運(yùn)動(dòng)；上下料氣缸退回將半成品電池送回到上下料傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的皮帶上。，則上下料氣缸卡住報(bào)警輸出，則液壓缸卡住報(bào)警輸出。扣式電池雙頭封口機(jī)的扣式電池封口邊高和總高可調(diào)的工作原理和過程為：初始封口時(shí)采用試封口，封口完成后，檢測(cè)電池封口的邊高（邊緣高度）和總高（總高度）。當(dāng)檢測(cè)邊高大于規(guī)定值時(shí)，通過調(diào)緊調(diào)整螺母，使上模和封口模之間的距離減小，達(dá)到減小邊高的目的；反之，當(dāng)檢測(cè)電池封口的邊高小于規(guī)定值時(shí)，通過調(diào)松調(diào)整螺母，使上模和封口模之間的距離增大，達(dá)到增大邊高的