深圳市長欣自動化設(shè)備有限公司

1? 引言
我國建筑陶瓷產(chǎn)業(yè)在20世紀后期得到迅猛的發(fā)展,建筑陶瓷出口量年平均增長率達20-30%,占陶瓷墻地磚總產(chǎn)量的50％以上,現(xiàn)在已成為大的陶瓷產(chǎn)區(qū),未來將是傳統(tǒng)陶瓷的強大制造中心。然而,在我國建筑陶瓷產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的同時也伴隨著諸多問題,就行業(yè)總體水平而言,檔次偏低、技術(shù)水平不高,如何提高產(chǎn)品質(zhì)量,與國際接軌,走向國際市場,己是擺在企業(yè)面前的重要課題。自動檢測機械至今仍是我國陶瓷機械行業(yè)的一個空白,目前在大批量生產(chǎn)的陶瓷墻地磚中,通常都采用人工檢測的方法[1]。一方面?zhèn)鹘y(tǒng)的人工接觸式測量方法跟不上現(xiàn)代墻地磚加工工業(yè)的非接觸測量要求,另一方面?zhèn)鹘y(tǒng)的離線、靜態(tài)測量方法又滿足不了現(xiàn)代加工中主動測量的實際需要,不能及時控制生產(chǎn)過程,在生產(chǎn)中經(jīng)常出現(xiàn)因不能及時檢測產(chǎn)品、控制流程而造成廢品的情況,再者人工測量為靜態(tài)和局部單點測量,存在檢測速度慢、效率低等問題,檢測時人為影響因素很大,如受讀數(shù)、測量方法、測量習慣、量具磨損等因素影響 [2]。隨著現(xiàn)代檢測技術(shù)的發(fā)展,要求檢測設(shè)備應(yīng)具備速度快、精度高、穩(wěn)定性強、實時自動檢測等特點。因此,研制適合我國國情的墻地磚實時自動檢測系統(tǒng)不僅可以大大提高分揀的準確度,保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性和一致性,而且符合主動、在線、實時、非接觸測量的現(xiàn)代檢測要求,將大幅度地節(jié)省勞動力,并減輕工人勞動強度。對滿足我國建陶行業(yè)技術(shù)裝備現(xiàn)代化需求,使我國盡早成為陶瓷生產(chǎn)強國有著重要社會經(jīng)濟意義。出于這種目的,本文對檢測理論及軟、硬件設(shè)計部分進行細致的研究,設(shè)計了基于PLC的瓷磚平整度在線檢測分級系統(tǒng)。?

2? 檢測系統(tǒng)的整體框架
平整度分揀系統(tǒng)由傳送、檢測和分級三部分組成。應(yīng)用光學三角法檢測技術(shù)[3],通過編碼器及PLC的高速計數(shù)器功能對移動中的待檢測瓷磚的采樣位置進行精確定位,當傳感器感應(yīng)到待檢瓷磚進入到檢測區(qū)域時,由PLC通過I/O端口給出采樣指令,使用激光位移傳感器對移動中的瓷磚表面進行信息采集,經(jīng)過傳感器內(nèi)部運算得出距離數(shù)據(jù),以4-20mA的電流信號傳遞給PLC的AD轉(zhuǎn)換模塊,將模擬量信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字量信息提供給PLC的主機單元進行數(shù)據(jù)運算,在PLC內(nèi)部按照特定的算法進行數(shù)據(jù)處理,將得出的瓷磚各邊平整度數(shù)據(jù)與HMI中設(shè)定的分級閥值進行比較分級、判定凸凹。PLC根據(jù)判定結(jié)果通過I/O端口驅(qū)動電磁閥控制相應(yīng)的分級氣缸帶動鉛筆為瓷磚做出標記,以便于后期工人分揀。檢測時在HMI中顯示實時測量數(shù)據(jù)及相關(guān)的檢測信息