電子產(chǎn)品裝配線提升機(jī)用于生產(chǎn)線上、下層之間物料的輸送，是電子產(chǎn)品生產(chǎn)線中不可或缺的重要組成部分。目前生產(chǎn)線提升機(jī)大部分采用交流繼電-接觸器電控系統(tǒng)，屬于多檔有極調(diào)速控制，其運(yùn)行速度曲線在加減速段存在速度突變，運(yùn)行不平穩(wěn)，對提升機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生較大沖擊[1]。因此，文章提出S速度曲線在電子產(chǎn)品組裝線提升機(jī)中的應(yīng)用，解決提升小車加速度對時間變化率連續(xù)的問題，使得提升小車的速度平滑過渡，避免速度突變對提升機(jī)結(jié)構(gòu)的沖擊，延長提升機(jī)的使用壽命，提高提升機(jī)的工作效率。

　　1電子產(chǎn)品裝配線提升機(jī)功能描述及速度曲線的選擇

　　電子產(chǎn)品裝配線提升機(jī)用于將下層生產(chǎn)線(進(jìn)口生產(chǎn)線)上的產(chǎn)品運(yùn)送到上層生產(chǎn)線(出口生產(chǎn)線)，主要包括提升小車、配重機(jī)構(gòu)以及曳引鏈條。其結(jié)構(gòu)示意如圖1所示。提升機(jī)采用曳引驅(qū)動方式，曳引鏈條懸掛在曳引鏈輪上，一端與提升小車連接，另一端與配重連接，曳引鏈輪利用其與鏈條之間的嚙合力，帶動提升機(jī)鏈條繼而驅(qū)動提升小車沿著導(dǎo)軌上下運(yùn)動，上行限位開關(guān)(SQ7)、上行極限開關(guān)(SQ8)用來限制提升小車最大上升高度，防止撞頂;下行限位開關(guān)(SQ4)、下行極限開關(guān)(SQ3)用來限制下降的最低高度，防止蹲底。根據(jù)加減速特性的不同，提升機(jī)的運(yùn)行速度曲線通常可分為3階段速度圖、5階段速度圖以及6階段速度圖[2]。而由電子產(chǎn)品裝配線提升機(jī)的工作原理和負(fù)載特點可知，運(yùn)行3階段速度是電子產(chǎn)品裝配線提升機(jī)比較適合的運(yùn)行方式，3個階段包括啟動加速階段、勻速段、減速段。提升機(jī)的運(yùn)行速度曲線由控制部分給定，要實現(xiàn)提升機(jī)的啟動、加速、勻速、減速、停止的平滑過渡，需要按照理想S形3階段速度曲線運(yùn)行，因此必須建立理想S形速度曲線的數(shù)學(xué)模型。

　　2S形速度曲線的數(shù)學(xué)模型

　　電子產(chǎn)品裝配線提升機(jī)采用多段調(diào)速時存在速度突變，容易產(chǎn)生較大的沖擊負(fù)荷，影響設(shè)備的安全運(yùn)行。依據(jù)電子產(chǎn)品裝配線工作特性，研究表明，采用對稱三階段理想S形速度運(yùn)行曲線能有效解決這些問題。對稱三階段理想S形速度曲線如圖2所示。圖2中v、a、ρ分別代表著速度、加速度和加加速度;an是加速階段最大正向加速度值，ρn是加速階段最大正向加加速度值。下面分段研究圖2中不同階段的數(shù)學(xué)模型。1)加速階段數(shù)學(xué)模型第一階段oabc(0

　　3S形速度曲線的實現(xiàn)

　　提升機(jī)由異步電動機(jī)驅(qū)動，異步電動機(jī)多種速度與轉(zhuǎn)矩控制方法可實現(xiàn)速度S形速度曲線的變化[3-6]。為了減小速度突變對機(jī)械部分的沖擊，本系統(tǒng)采用PLC實現(xiàn)S形速度曲線變化，控制系統(tǒng)硬件由三菱FX3U系列PLC控制器、FX2N-4DA數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、三菱GOT1000觸摸屏、三菱FR740變頻器以及NPN型1024P/R編碼器等組成，系統(tǒng)控制原理如圖3所示。將上述建立的3段對稱理想速度曲線進(jìn)行離散化，離散化后的值存放至PLC的EPROM中，通過查表方法讀取，再通過D/A模塊對變頻器頻率進(jìn)行改變，從而控制提升電動機(jī)，其變化趨勢與理想S形速度曲線模型一致。編碼器與電動機(jī)輸出端相連，然后利用給定速度值與編碼器的反饋值進(jìn)行實時比較，提升機(jī)運(yùn)行實時速度曲線由觸摸屏監(jiān)控顯示，變頻器頻率變化曲線如圖4所示。

　　4結(jié)束語

　　本文通過分析曳引鏈條驅(qū)動方式的電子產(chǎn)品裝配線提升機(jī)工作特點，確定了一種運(yùn)行速度平滑和生產(chǎn)效率較高的三階段對稱理想S形速度曲線數(shù)學(xué)模型。采用PLC對理想S形速度曲線進(jìn)行離散，并通過數(shù)模轉(zhuǎn)換將離散值轉(zhuǎn)變成變頻器的頻率S形變化，從而提高提升機(jī)的運(yùn)行效率和平穩(wěn)性。實驗表明，該系統(tǒng)運(yùn)行正常，系統(tǒng)設(shè)計具有通用性，對電子產(chǎn)品裝配線提升機(jī)交流調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計和改造具有實際參考價值。

　　《電子產(chǎn)品提升機(jī)S形速度曲線》來源：《信息化研究》，作者：朱方園

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