本發(fā)明涉及產(chǎn)品包裝檢測領(lǐng)域，尤其涉及一種基于PLC的柔性剔除系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術(shù)：

隨著人們生活水平的提高，飲料、酒水、化妝品等行業(yè)迅速崛起，為了適應(yīng)日益增長的需求，生產(chǎn)線的速度不斷提升，為了保證產(chǎn)品的合格率，缺陷檢測與剔除系統(tǒng)發(fā)揮的作用日益明顯。傳統(tǒng)的剔除方式中，產(chǎn)品在被剔除的過程中常因剔除力過大而產(chǎn)生倒瓶或破損現(xiàn)象，不利于回收，尤其是生產(chǎn)啤酒等使用玻璃瓶的流水線，會(huì)使玻璃瓶因沖擊力過大而破碎，給生產(chǎn)安全帶來巨大的隱患。目前市面上也有一些柔性剔除系統(tǒng)，但因其性能單一、擴(kuò)展性較差等因素沒有被廣泛應(yīng)用。

因此，找到一種能夠精確高效的完成柔性剔除動(dòng)作且成本低、擴(kuò)展性好的剔除系統(tǒng)是非常有意義的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，提供一種基于PLC的柔性剔除系統(tǒng)及其控制方法，以PLC為控制核心，對多路檢測模塊傳來的信號(hào)進(jìn)行整合，實(shí)現(xiàn)對有缺陷產(chǎn)品的精確剔除，且不會(huì)對產(chǎn)品造成損傷，剔除準(zhǔn)確度高，效率高，市場需求量大，推廣潛力巨大。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種基于PLC的柔性剔除系統(tǒng)，包括多個(gè)檢測模塊、執(zhí)行模塊和控制模塊，所述執(zhí)行模塊由機(jī)構(gòu)支撐框、電磁閥、氣缸、上限位塊、轉(zhuǎn)軸、氣缸推送連接件、剔除指、下限位塊和支撐底座組成，所述控制模塊由PLC及其外圍電路組成，所述控制模塊分別與檢測模塊和執(zhí)行模塊電連接；

所述支撐底座安裝于第一傳送帶一側(cè)，所述機(jī)構(gòu)支撐框安裝于支撐底座上方，所述電磁閥固定于機(jī)構(gòu)支撐框后方，所述氣缸上部通過魚眼接頭與機(jī)構(gòu)支撐框頂部連接，所述氣缸通過兩根氣管與電磁閥連接，所述氣缸的伸出桿與氣缸推送連接件通過單耳環(huán)座連接，所述氣缸推送連接件通過轉(zhuǎn)軸與機(jī)構(gòu)支撐框連接，所述轉(zhuǎn)軸設(shè)置于機(jī)構(gòu)支撐框上，所述氣缸推送連接件連接剔除指；

所述上限位塊固定連接于機(jī)構(gòu)支撐框中間部位，所述下限位塊固定連接于機(jī)構(gòu)支撐框底部。

進(jìn)一步的，所述電磁閥有八個(gè)，八個(gè)所述電磁閥均為二位五通電磁閥。

進(jìn)一步的，所述氣缸、氣缸推送連接件、剔除指、上限位塊及下限位塊各有八個(gè)，八個(gè)所述剔除指的長度各不相同，且沿第一傳送帶運(yùn)行的方向越來越長。

進(jìn)一步的，所述基于PLC的柔性剔除系統(tǒng)還包括安裝于執(zhí)行模塊前面的紅外傳感器、帶動(dòng)第一傳送帶運(yùn)行的電機(jī)、安裝于所述電機(jī)上且與電機(jī)同軸轉(zhuǎn)動(dòng)的編碼器、與編碼器及PLC電連接的計(jì)數(shù)器、及設(shè)置于第一傳送帶一側(cè)且與執(zhí)行模塊位置相對應(yīng)的第二傳送帶，所述編碼器與PLC電連接。

進(jìn)一步的，所述檢測模塊有多個(gè)。

一種基于PLC的柔性剔除控制方法，包括以下步驟：

步驟一，產(chǎn)品經(jīng)第一傳送帶驅(qū)動(dòng)向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)有產(chǎn)品經(jīng)過檢測模塊時(shí)，檢測模塊對產(chǎn)品進(jìn)行檢測，并將檢測結(jié)果傳給PLC，檢測結(jié)果以脈沖的形式分兩根信號(hào)線傳輸，一根用于傳輸合格脈沖，一根用于傳輸不合格脈沖；

步驟二，在PLC內(nèi)部，將檢測模塊傳來的信號(hào)存入隊(duì)列，當(dāng)有合格脈沖輸入時(shí)，向隊(duì)列寫入1，當(dāng)有不合格脈沖輸入時(shí)，向隊(duì)列寫入0；

步驟三，產(chǎn)品經(jīng)過檢測模塊后，進(jìn)入執(zhí)行模塊之前，紅外傳感器檢測到產(chǎn)品，同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)脈沖傳入PLC，PLC收到脈沖信號(hào)，立即觸發(fā)中斷，在中斷程序里首先對每個(gè)隊(duì)列的隊(duì)首位置的值進(jìn)行出隊(duì)，并將取出的值進(jìn)行整合，當(dāng)所有的值都為1時(shí)，判斷該產(chǎn)品為合格產(chǎn)品，否則為不合格產(chǎn)品，然后根據(jù)產(chǎn)品的合格與不合格，控制剔除指的依次抬起與放下；

步驟四，當(dāng)最后一個(gè)產(chǎn)品觸發(fā)紅外傳感器時(shí)，所有隊(duì)列取出最后一個(gè)值，PLC內(nèi)部所有隊(duì)列全部變?yōu)榭贞?duì)列，表明從檢測模塊到剔除裝置執(zhí)行模塊之間沒有產(chǎn)品，此時(shí)啟動(dòng)計(jì)數(shù)器，對編碼器傳來的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，當(dāng)脈沖個(gè)數(shù)足以保證產(chǎn)品能夠通過剔除裝置執(zhí)行模塊時(shí)，對剔除指執(zhí)行一次全部放下操作，同時(shí)清空計(jì)數(shù)器，保證剔除裝置的執(zhí)行機(jī)構(gòu)默認(rèn)狀態(tài)為全部放下。

進(jìn)一步的，所述步驟三中，剔除指默認(rèn)狀態(tài)為全部放下，當(dāng)有合格產(chǎn)品通過時(shí)，剔除指從最短指到最長指依次抬起，使產(chǎn)品順利通過，當(dāng)下一個(gè)產(chǎn)品也為合格產(chǎn)品時(shí)，剔除指不做任何動(dòng)作，當(dāng)下一個(gè)產(chǎn)品為不合格產(chǎn)品時(shí)剔除指從短到長依次放下，將不合格產(chǎn)品剔除到第二傳送帶上。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果是：

一、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，整臺(tái)裝置成本較低，其具有很好的經(jīng)濟(jì)性。

二、本發(fā)明中選擇的氣缸和相關(guān)元器件都是市面上很成熟的產(chǎn)品，工程實(shí)現(xiàn)性較好，其具有很好的工程實(shí)用性。

三、本發(fā)明對缺陷產(chǎn)品進(jìn)行柔性剔除，對產(chǎn)品沒有任何碰撞和損傷，其具有很好的安全性。

四、剔除指默認(rèn)狀態(tài)為全部放下，避免系統(tǒng)故障時(shí)對缺陷產(chǎn)品放行，具有很好的可靠性。

五、本裝置能夠擴(kuò)展多個(gè)檢測模塊，其具有很好的可擴(kuò)展性。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)一步說明：

圖1為執(zhí)行模塊的總體結(jié)構(gòu)圖；

圖2為執(zhí)行模塊的側(cè)視圖；

圖3為第一生產(chǎn)線上各裝置布局示意圖；

圖4為PLC控制示意圖；

圖5為PLC程序控制流程圖；

圖6為執(zhí)行模塊工作示意圖。

圖中：1、機(jī)構(gòu)支撐框，2、電磁閥，3、氣缸，4、上限位塊，5、轉(zhuǎn)軸，6、氣缸推送連接件，7、剔除指，8、下限位塊，9、支撐底座，10、紅外傳感器，11、編碼器，12、第一傳送帶，13、第二傳送帶，14、電機(jī)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明：

如圖1-6所示，本發(fā)明提供的基于PLC的柔性剔除系統(tǒng)，包括多個(gè)檢測模塊、執(zhí)行模塊和控制模塊，所述執(zhí)行模塊由機(jī)構(gòu)支撐框1、電磁閥2、氣缸3、上限位塊4、轉(zhuǎn)軸5、氣缸推送連接件6、剔除指7、下限位塊8和支撐底座9組成，所述控制模塊由PLC及其外圍電路組成，所述控制模塊分別與檢測模塊和執(zhí)行模塊電連接；

所述支撐底座9安裝于第一傳送帶12一側(cè)，用于支撐整個(gè)機(jī)構(gòu)；所述機(jī)構(gòu)支撐框1安裝于支撐底座9上方，用以輔助支撐整個(gè)機(jī)構(gòu)，并保證機(jī)構(gòu)內(nèi)部各個(gè)構(gòu)件在空間上的布局；所述電磁閥2固定于機(jī)構(gòu)支撐框1后方，用以接收控制模塊發(fā)來的指令，所述電磁閥2有八個(gè)，且均為二位五通電磁閥，每個(gè)電磁閥2上有兩個(gè)線圈，通過控制線圈的得電和失電來控制電磁閥2的兩個(gè)位置；所述氣缸3上部通過魚眼接頭與機(jī)構(gòu)支撐框1頂部連接，所述氣缸3有八個(gè)，所述氣缸3通過兩根氣管與電磁閥2連接，電磁閥2的兩個(gè)位置對應(yīng)氣缸3的伸縮與收回；所述氣缸3的伸出桿與氣缸推送連接件6通過單耳環(huán)座連接，所述氣缸推送連接件6通過轉(zhuǎn)軸5與機(jī)構(gòu)支撐框1連接，所述轉(zhuǎn)軸5設(shè)置于機(jī)構(gòu)支撐框1上；所述氣缸推送連接件6連接剔除指7，剔除指7共有八個(gè)，八個(gè)所述剔除指7的長度各不相同，且沿第一傳送帶12運(yùn)行的方向越來越長，當(dāng)氣缸3處于伸出狀態(tài)時(shí)剔除指7抬起，當(dāng)氣缸3處于收回狀態(tài)時(shí)剔除指7放下；

所述上限位塊4固定連接于機(jī)構(gòu)支撐框1中間部位，所述下限位塊8固定連接于機(jī)構(gòu)支撐框1底部，共有八個(gè)上限位塊4和八個(gè)下限位塊8，當(dāng)剔除指7由放下狀態(tài)向抬起狀態(tài)動(dòng)作時(shí)，會(huì)產(chǎn)生沖擊，此時(shí)，上限位塊4起到限位和緩沖的作用，同理，當(dāng)剔除指7由抬起狀態(tài)向放下狀態(tài)動(dòng)作時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生沖擊，此時(shí)，下限位塊8起到限位和緩沖的作用。

更進(jìn)一步來講，所述基于PLC的柔性剔除系統(tǒng)還包括安裝于執(zhí)行模塊前面的紅外傳感器10、帶動(dòng)第一傳送帶12運(yùn)行的電機(jī)14、安裝于所述電機(jī)14上且與電機(jī)14同軸轉(zhuǎn)動(dòng)的編碼器11、與編碼器11及PLC電連接的計(jì)數(shù)器、及設(shè)置于第一傳送帶12一側(cè)且與執(zhí)行模塊位置相對應(yīng)的第二傳送帶13，所述編碼器11與PLC電連接。

更進(jìn)一步來講，所述檢測模塊有多個(gè)，可以擴(kuò)展多路檢測模塊，例如可以設(shè)置瓶蓋檢測模塊、液位檢測模塊、標(biāo)簽檢測模塊、噴碼檢測模塊等。

基于PLC的柔性剔除控制方法，包括以下步驟：

步驟一，產(chǎn)品經(jīng)第一傳送帶驅(qū)動(dòng)向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)有產(chǎn)品經(jīng)過檢測模塊時(shí)，檢測模塊對產(chǎn)品進(jìn)行檢測，并將檢測結(jié)果傳給PLC，檢測結(jié)果以脈沖的形式分兩根信號(hào)線傳輸，一根用于傳輸合格脈沖，一根用于傳輸不合格脈沖；

步驟二，在PLC內(nèi)部，將檢測模塊傳來的信號(hào)存入隊(duì)列，當(dāng)有合格脈沖輸入時(shí)，向隊(duì)列寫入1，當(dāng)有不合格脈沖輸入時(shí)，向隊(duì)列寫入0；

步驟三，產(chǎn)品經(jīng)過檢測模塊后，進(jìn)入執(zhí)行模塊之前，紅外傳感器檢測到產(chǎn)品，同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)脈沖傳入PLC，PLC收到脈沖信號(hào)，立即觸發(fā)中斷，在中斷程序里首先對每個(gè)隊(duì)列的隊(duì)首位置的值進(jìn)行出隊(duì)，并將取出的值進(jìn)行整合，當(dāng)所有的值都為1時(shí)，判斷該產(chǎn)品為合格產(chǎn)品，否則為不合格產(chǎn)品，然后根據(jù)產(chǎn)品的合格與不合格，控制剔除指的依次抬起與放下；

步驟四，當(dāng)最后一個(gè)產(chǎn)品觸發(fā)紅外傳感器時(shí)，所有隊(duì)列取出最后一個(gè)值，PLC內(nèi)部所有隊(duì)列全部變?yōu)榭贞?duì)列，表明從檢測模塊到剔除裝置執(zhí)行模塊之間沒有產(chǎn)品，此時(shí)啟動(dòng)計(jì)數(shù)器，對編碼器傳來的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，當(dāng)脈沖個(gè)數(shù)足以保證產(chǎn)品能夠通過剔除裝置執(zhí)行模塊時(shí)，對剔除指執(zhí)行一次全部放下操作，同時(shí)清空計(jì)數(shù)器，保證剔除裝置的執(zhí)行機(jī)構(gòu)默認(rèn)狀態(tài)為全部放下。

更進(jìn)一步來講，所述步驟三中，剔除指默認(rèn)狀態(tài)為全部放下，當(dāng)有合格產(chǎn)品通過時(shí)，剔除指從最短指到最長指依次抬起，使產(chǎn)品順利通過，當(dāng)下一個(gè)產(chǎn)品也為合格產(chǎn)品時(shí)，剔除指不做任何動(dòng)作，當(dāng)下一個(gè)產(chǎn)品為不合格產(chǎn)品時(shí)剔除指從短到長依次放下，將不合格產(chǎn)品剔除到第二傳送帶上。

以上通過實(shí)施例對本發(fā)明的進(jìn)行了詳細(xì)說明，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。凡依本發(fā)明申請范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本發(fā)明的專利涵蓋范圍之內(nèi)。