浅析基于可编程控制器开发的电极帽计数装置

韩佩侠 何军 董明才

摘要： 随着中国汽车制造行业的蓬勃发展，随之而来的汽车市场的竞争也越来越激烈，为了使车企长期立于不败之地，各大车企纷纷提高生产效率，降低制造成本。而汽车制造中焊接技术占据主要地位，同时消耗也是巨大的，一个车型每天的废旧电极帽数量达到1500个。为了控制成本，减少不必要的损失，需要对废旧的电极帽进行统计，是发放数量和回收数量一致，减少过程中的浪费。而传统的称重方法由于受现场环境（焊接飞溅、残胶等）影响较大，导致结果偏差较大。庞大的数量通过人工进行计数费时费力且计数不准确也造成浪费。目前市面上存在的电极帽计数器，计数不够精确，而且性能不稳定，多个电极帽经过或者铜屑堆积会卡顿导致设备计数停止。针对上述问题基于可编程控制器开发的电极帽计数装置

关键词：废旧电极帽;消耗量大;成本控制;无好的解决方案

一.电极帽概述

电极帽属于焊接电极的一种，用于电阻焊接设备的焊接，如固定式点焊机、悬挂式点焊机及机械手点焊机等，因为套于电极连杆上，故而称作电极帽，其材质大多为铬锆铜，也有弥散铜，在焊接一定的次数后由于磨损而需要修磨或更换，属于焊接消耗品。

二.电极帽自动计数装置概述

基于可编程控制器开发的电极帽计数装置，包括机架、电机、旋转机构、计数显示器和计数传感器、控制箱、毛刷等组成。其工作原理是通过PLC控制电机低速运转，来驱动转盘，同时毛刷将未落入转盘内的电极帽刷出，保证每个转盘1的孔内只有1个电极帽，当转盘1运动到与转盤2的工艺孔重合位置时，电极帽通过转盘1、转盘2的孔进入到滑道，落入电极帽收集槽中，在滑道上装有计数传感器，当电极帽经过传感器时触发滑道中的传感器，完成计数功能。

此装置采用了计数传感器与计数显示器配合，毛刷分离进行计数，计数精确，从而可以有效降低人力成本低，且有铁屑分离设计，性能稳定，不会因为有其它切屑等材料影响计数精度。

三.电极帽自动计数装置原理

3.1硬件结构

采用西门子的ET200S作为控制器，触摸屏作为人机交互，控制变频器匀速转动，电机带动旋转盘，当双层孔位重合时电极帽掉落滑道，滑道末端采用广电传感器检测数量，最后将数量通过人机界面显示。

3.2转盘结构

主体工作台为两个带孔转盘，由电机带动传动轴与转盘1在转盘2上面做旋转运动，当转盘1孔中所携带的电极帽与转盘2孔对正时，转盘1的电极帽通过转盘2的孔掉落到滑道中，转盘2设计有两个U型下料口。

3.3滑道结构

当电极帽通过转盘1、转盘2的孔进入到滑道，落入电极帽收集槽中，在滑道上装有计数传感器，当电极帽经过传感器时触发滑道中的传感器，完成计数功能并在显示屏上面进行显示。

3.4人机界面应用

通过人机界面对设备进行启动、停止、复位等操作，2个滑道检测出的电极帽数量相加成为总的检测数量

六 结语

综上所述，本文对新型电极帽自动计数设备的设计与应用进行了原理分析和应用阐述，利用新型电极帽自动计数装置，可提升效率300%。随着自动化、数字化的发展，各行各业都逐步采用自动化代替人工，螺丝、螺母等都可以使用到自动技术装置，我们应该对自动化、可视化、数字化等的知识不断巩固、创新，才能满足电气工程发展的需要。电极帽自动计数装置的设计与应用希望能对相关机械设计、自动化控制有所帮助。

参考文献：

[1]刘治华.《机械制造自动化技术》2009年1月

[2]雷玉成、陈希章、朱强.《金属材料焊接工艺》2007.08

[3]王兆明.《电气控制与PLC技术》2010-4-1

作者简介：

韩佩侠  男，1989年出生，机械技师，从事汽车制造领域机械设计与制造，有着10年的丰富设计制造经验

何军    男，1987年出生，车辆工程专业工程师，从事汽车制造领域的机械设计与制造

董明才，男，1989年出生，电气技师，从事汽车制造领域机器人和PLC的应用研究