1.行業(yè)介紹

一次性塑料杯、塑料碗開(kāi)始廣泛傳播始于上世紀(jì)70年代末，憑借其便捷、衛(wèi)生等特質(zhì)，使其在餐飲業(yè)備受器重。塑料杯和塑料碗制造業(yè)的快速發(fā)展主要是因?yàn)檫@些塑料制品是方便和省時(shí)的。目前，塑料杯和塑料碗廣泛應(yīng)用于飲料店、熱冷飲店、奶茶店、酒店、餐廳和咖啡店，提供各種塑料杯裝的外帶飲品和現(xiàn)場(chǎng)使用。

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的突飛猛進(jìn)，該設(shè)備被廣泛應(yīng)用于一次性塑料杯制造領(lǐng)域的取杯自動(dòng)化作業(yè)，可以快速?gòu)囊淮涡运芰媳尚蜋C(jī)中取出并疊放到設(shè)定數(shù)量。很好的提高了生產(chǎn)效率、節(jié)約了人工成本，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度、改善了生產(chǎn)環(huán)境。

工作原理：制杯機(jī)取杯機(jī)械手通過(guò)伺服電機(jī)來(lái)進(jìn)行XY軸控制手臂前進(jìn)到成型機(jī)模具中，通過(guò)真空發(fā)生器來(lái)吸取塑料杯，取出后通過(guò)設(shè)定參數(shù)疊放到輸送帶上，通過(guò)輸送帶傳送到包裝機(jī)上進(jìn)行包裝。

2.系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

2.1方案背景

制杯機(jī)取杯機(jī)械手是根據(jù)傳統(tǒng)的人工拾取疊放塑料杯設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的一款全自動(dòng)的取杯疊放設(shè)備，相對(duì)于人工操作疊杯，自動(dòng)取杯機(jī)械手更快，疊放精度更高，無(wú)人工接觸更加衛(wèi)生。全自動(dòng)制杯機(jī)取杯機(jī)械手控制多采用PLC控制系統(tǒng)，PLC不但能滿(mǎn)足客戶(hù)的控制要求，而且系統(tǒng)穩(wěn)定性好、可操控性高。本文主要以永宏PLC在制杯機(jī)取杯機(jī)械手上的應(yīng)用為背景，對(duì)該方案的硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)和實(shí)施結(jié)果（應(yīng)用效果）進(jìn)行了詳細(xì)的闡述和說(shuō)明。

2.2 客戶(hù)需求

根據(jù)機(jī)械結(jié)構(gòu)和工藝要求，客戶(hù)要求擁有以下功能，首先要求可進(jìn)行手動(dòng)控制步進(jìn)電機(jī)、氣缸等，有模擬啟動(dòng)和單獨(dú)停機(jī)功能，HMI顯示當(dāng)前當(dāng)前機(jī)械手運(yùn)行狀態(tài)、主機(jī)當(dāng)前角度顯示等功能。總而言之，制杯機(jī)取杯機(jī)械手既需要很好的實(shí)現(xiàn)多種控制要求，同時(shí)也需要很好的實(shí)現(xiàn)多種工藝要求。制杯機(jī)取杯機(jī)械手具體工藝及功能要求下表。

3.硬件配置

制杯機(jī)取杯機(jī)械手組裝機(jī)需要控制2個(gè)伺服電機(jī)和1個(gè)變頻器以及多個(gè)氣缸。所以采用1臺(tái)FBs-40MCT2-AC（主機(jī)）作為整臺(tái)設(shè)備的控制系統(tǒng)；并使用1個(gè)FBs-B2DA（模擬量板）進(jìn)行PLC對(duì)變頻器的頻率控制；上位機(jī)采用HMI觸摸屏界面用于數(shù)據(jù)監(jiān)控及參數(shù)設(shè)置。運(yùn)動(dòng)控制采用用伺服驅(qū)動(dòng)及電機(jī)和變頻器及電機(jī)；其它執(zhí)行單元選用氣缸，普通電機(jī)等；檢測(cè)單元選用編碼器和接近開(kāi)關(guān)。整套配置方案能夠幫助客戶(hù)節(jié)約很多系統(tǒng)成本。整套配置方案能夠幫助客戶(hù)節(jié)約很多系統(tǒng)成本。

4.工藝流程

制杯機(jī)取杯機(jī)械手的工藝流程主要分為四個(gè)流程：機(jī)械手控制，輸送帶控制，主機(jī)控制，制杯控制。還有輔助的報(bào)警功能等。

機(jī)械手控制：XY軸伺服電機(jī)進(jìn)行取杯放杯動(dòng)作。

輸送帶控制：對(duì)疊放好的塑料杯進(jìn)行傳送。

主機(jī)控制：控制變頻器啟停以及頻率變化。

制杯控制：塑料杯成型控制。

5.結(jié)論（實(shí)施結(jié)果）

??通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試，制杯機(jī)取杯機(jī)械手組裝機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)單、便于維護(hù)、生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn)，設(shè)備的運(yùn)行效率為2-3s/板，而且設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中運(yùn)行平穩(wěn)、生產(chǎn)效率高；從而可以為客戶(hù)提高生產(chǎn)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約人工成本，改善生產(chǎn)環(huán)境。該設(shè)備在一次性塑料杯領(lǐng)域得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，以其高速度、高精度、高穩(wěn)定性和很強(qiáng)的適用性，同時(shí)也得到了越來(lái)越多的客戶(hù)認(rèn)可。??