焊接块检测机的软件设计
【】本文设计的焊接块检测设备是通过八个工业相机进行拍照检测来实现设备的焊接块而检测，通过两个三自由度的机械手进行上下料，旋转转盘来进行工位的选择，最终来实现对焊接块尺寸、工艺等相关参数的检测。该设备它只是公司设计和生产的手机装配线中的一个加工站，主要负责对焊接块的尺寸以及工艺进行检测。在本文设计中主要了解该焊接块检测设备的功能结构、硬件、工作流程、程序设计、操作过程等都进行了详细解释说明。
目录
引言 1
（一）设计背景 2
（二）设计的意义及内容 2
二、设备总体概述 2
（一）设备的组成 2
（二）检测部分 3
三、硬件部分设计 4
（一）检测相机 4
（二）电缸及驱动器 6
（三）PLC 7
（四）旋转CKD 8
四、CXProgrammer软件 9
（一）新建工程 9
（二）功能块建立 10
五、程序设计分析 11
（一）公共部分程序分析 11
（二）AUTO段程序分析 14
（二）功能块分析 17
（四）执行输出段程序 19
总结 21
谢辞 22
参考文献 23
附录I/O表 24
引言
本文设计的是这款基于PLC控制的焊接块检测设备。在本论文中详细分析了焊接块检测设备的硬件组成、软件使用、程序设计、组态制作等几个部分，这其中所用到的知识大多在学校里就有所学习涉及。本人在期间参与了该设备的电器柜配线、电气元件的组装、程序的粗调试、出厂的精调试等一系列工作，对于本文设计的质量检测设备可谓是了熟于胸。经过企业里的师傅的悉心指导以及一些与设备相关的软硬件手册的学习与消化才是本人能够有能力完成本设计。本文中较为详细的了该设备使用到的一些气缸与传感器的使用方法，工业相机与电缸的参数分析。而在软件部分将就一些典型的程序段进行逐条分析，详细了欧姆龙PLC编程软件的使用方法，功能块的建立，在本文的最后还就一些具体的一些程序编程思路等问题进行了分析。 一、绪论
（一）设计背景
在当下的工业 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
生产过程中，很多生产场景都离不开焊接工艺，由于其工艺的特殊性，对焊接产品的检测是一个十分困难的问题。在常见的企业通常采用人工肉眼判断或者采用仪器扫描检测。但是在一些电子产品行业，产品焊接完成后人眼睛往往很难判别其优劣成都，这就很容易造成良品率的下降，而通过一些设备的检测，过程就变得十分困难。
因此，设计开发一款高效率、精细化、自动化的焊接产品检测设备就成了众多自动化企业的新任务。
（二）设计的意义及内容
一款自动化的焊接产品检测设备，在手机组装产线的实际生产中，可以极大的提高工作效率，并且使得企业节约了人工的浪费。并且使得生产的手机的良品率得到质的飞跃。另外在其投入生产的一个月内未发生过一次错误检测，该设备的判断准确率的到了质的飞跃。在日常的使用过程中，产线维护人员只需要按时做好设备的保养与维护工作。而整套系统都采用TCP/IP通讯，管理人员可以不用亲临现场，在上位机上即可实时监控调度整套产线的设备。本文设计的焊接块检测设备设计具有很大的市场以及研究意义。本设计主要了这套焊接块检测设备整体的运行过程，该设备使用到的一些气缸与传感器的使用方法，工业相机与电缸的参数分析。而在软件部分将就一些典型的程序段进行逐条分析，之后回到上位机组态画面进行，在本文的最后还就一些具体的调试问题进行了分析。
二、设备总体概述
（一）设备的组成
本文所的设备是本人实习所在公司专门用来检测焊接完成的手机是否合格的一台设备，该设备是公司为上海昌硕定制的手机组装线中的一台设备。焊接块检测设备的实物图如下图21所示。如图中标识所示该焊接块检测设备主要由检测转盘、载具移动模组以及两个EPSON的三轴机械手组成。其中载具移动模组分为左右两个部分，左边载具搬运模组连接上一级焊接工作站，通过一个气缸的动作带动一个凸轮滑块机构位移，实现载具在三个工位之间的移动，而右侧的载具输出部分是由一个米思米的三相异步电机带动传送带转动载具移动。图中所示的两个机械手主要是负责，载具在检测转台与移动载具之间的搬运工作。在焊接检测平台上安装有八个视觉相机，两台扫码机，通过相机的拍照识别对比，从而实现对焊接块尺寸、工业、有无裂痕等进行检测。
图21 焊接块检测设备主视图
（二）检测部分
在本焊接块检测设备中，检测部分是其核心工作部件，其实物图如下图22所示。上一道工序焊接完成的手机部件经过输送装置进入到本工作站，经过三轴机械手A将其抓取，放置在检测平台上，经过8个工业相机的拍照检测确定焊接点的尺寸等信息，之后经过机械手B将其搬运出，去进行下一道工序。当载具在经过机械手A抓取过来之后经过扫码枪进行信息的确认，之后才开始进行检测工序。
图22 检测部分设备图
转动检测平台实物图如下图23所示，在其平台上有八个焊接块安放载具，每个载具上都带有一个突起的滑块，在转台侧安装有气缸，其可推动使滑台动作。通过转台四周与之对应的气缸的动作，即可实现载具的打开与闭合，从而更好的固定待检测工件。
图23 转动检测平台实物图
三、硬件部分设计
（一）检测相机
视觉相机是本设备的核心所在，其纵向检测实物如下图31所示。在其Z轴方向竖直安装有两个基恩士的相机(型号为CV050)及配套的光源。?
图31 相机及光源实物图
安装在转动盘上的相机的实物图如下图32所示，其为GX035M系列的相机，其安装在底坐上，不会跟随转盘转动。
图32 相机实物图
在视觉检测系统中光源也扮演着举足轻重的角色，本设备的Z轴向两个相机光源的控制器如下图33所示。本光源控制器是用来控制环形高亮聚光LED的，其通过控制光源的角度，实现照射角度在中心线之间调整。
图33 光源控制器实物图
（二）电缸及驱动器
本焊接块检测设备的精确传动部分是采用电缸来移动的，该焊接块检测设备的主视图如下图34所示，其中红色箭头指示出来的部分为两个电缸。左侧的为Y轴电缸，实现载具的纵向搬入动作，右侧X轴电缸的动作视为了载具的移出工作。需要注意的是在安装电缸时需要注意固定螺丝不能锁太紧，走太紧会导致移动装置与电缸壁贴合太过精密，发生电缸驱动器报错故障。
图34 焊接块检测设备中电缸位置图
目录
引言 1
（一）设计背景 2
（二）设计的意义及内容 2
二、设备总体概述 2
（一）设备的组成 2
（二）检测部分 3
三、硬件部分设计 4
（一）检测相机 4
（二）电缸及驱动器 6
（三）PLC 7
（四）旋转CKD 8
四、CXProgrammer软件 9
（一）新建工程 9
（二）功能块建立 10
五、程序设计分析 11
（一）公共部分程序分析 11
（二）AUTO段程序分析 14
（二）功能块分析 17
（四）执行输出段程序 19
总结 21
谢辞 22
参考文献 23
附录I/O表 24
引言
本文设计的是这款基于PLC控制的焊接块检测设备。在本论文中详细分析了焊接块检测设备的硬件组成、软件使用、程序设计、组态制作等几个部分，这其中所用到的知识大多在学校里就有所学习涉及。本人在期间参与了该设备的电器柜配线、电气元件的组装、程序的粗调试、出厂的精调试等一系列工作，对于本文设计的质量检测设备可谓是了熟于胸。经过企业里的师傅的悉心指导以及一些与设备相关的软硬件手册的学习与消化才是本人能够有能力完成本设计。本文中较为详细的了该设备使用到的一些气缸与传感器的使用方法，工业相机与电缸的参数分析。而在软件部分将就一些典型的程序段进行逐条分析，详细了欧姆龙PLC编程软件的使用方法，功能块的建立，在本文的最后还就一些具体的一些程序编程思路等问题进行了分析。 一、绪论
（一）设计背景
在当下的工业 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
生产过程中，很多生产场景都离不开焊接工艺，由于其工艺的特殊性，对焊接产品的检测是一个十分困难的问题。在常见的企业通常采用人工肉眼判断或者采用仪器扫描检测。但是在一些电子产品行业，产品焊接完成后人眼睛往往很难判别其优劣成都，这就很容易造成良品率的下降，而通过一些设备的检测，过程就变得十分困难。
因此，设计开发一款高效率、精细化、自动化的焊接产品检测设备就成了众多自动化企业的新任务。
（二）设计的意义及内容
一款自动化的焊接产品检测设备，在手机组装产线的实际生产中，可以极大的提高工作效率，并且使得企业节约了人工的浪费。并且使得生产的手机的良品率得到质的飞跃。另外在其投入生产的一个月内未发生过一次错误检测，该设备的判断准确率的到了质的飞跃。在日常的使用过程中，产线维护人员只需要按时做好设备的保养与维护工作。而整套系统都采用TCP/IP通讯，管理人员可以不用亲临现场，在上位机上即可实时监控调度整套产线的设备。本文设计的焊接块检测设备设计具有很大的市场以及研究意义。本设计主要了这套焊接块检测设备整体的运行过程，该设备使用到的一些气缸与传感器的使用方法，工业相机与电缸的参数分析。而在软件部分将就一些典型的程序段进行逐条分析，之后回到上位机组态画面进行，在本文的最后还就一些具体的调试问题进行了分析。
二、设备总体概述
（一）设备的组成
本文所的设备是本人实习所在公司专门用来检测焊接完成的手机是否合格的一台设备，该设备是公司为上海昌硕定制的手机组装线中的一台设备。焊接块检测设备的实物图如下图21所示。如图中标识所示该焊接块检测设备主要由检测转盘、载具移动模组以及两个EPSON的三轴机械手组成。其中载具移动模组分为左右两个部分，左边载具搬运模组连接上一级焊接工作站，通过一个气缸的动作带动一个凸轮滑块机构位移，实现载具在三个工位之间的移动，而右侧的载具输出部分是由一个米思米的三相异步电机带动传送带转动载具移动。图中所示的两个机械手主要是负责，载具在检测转台与移动载具之间的搬运工作。在焊接检测平台上安装有八个视觉相机，两台扫码机，通过相机的拍照识别对比，从而实现对焊接块尺寸、工业、有无裂痕等进行检测。
图21 焊接块检测设备主视图
（二）检测部分
在本焊接块检测设备中，检测部分是其核心工作部件，其实物图如下图22所示。上一道工序焊接完成的手机部件经过输送装置进入到本工作站，经过三轴机械手A将其抓取，放置在检测平台上，经过8个工业相机的拍照检测确定焊接点的尺寸等信息，之后经过机械手B将其搬运出，去进行下一道工序。当载具在经过机械手A抓取过来之后经过扫码枪进行信息的确认，之后才开始进行检测工序。
图22 检测部分设备图
转动检测平台实物图如下图23所示，在其平台上有八个焊接块安放载具，每个载具上都带有一个突起的滑块，在转台侧安装有气缸，其可推动使滑台动作。通过转台四周与之对应的气缸的动作，即可实现载具的打开与闭合，从而更好的固定待检测工件。
图23 转动检测平台实物图
三、硬件部分设计
（一）检测相机
视觉相机是本设备的核心所在，其纵向检测实物如下图31所示。在其Z轴方向竖直安装有两个基恩士的相机(型号为CV050)及配套的光源。?
图31 相机及光源实物图
安装在转动盘上的相机的实物图如下图32所示，其为GX035M系列的相机，其安装在底坐上，不会跟随转盘转动。
图32 相机实物图
在视觉检测系统中光源也扮演着举足轻重的角色，本设备的Z轴向两个相机光源的控制器如下图33所示。本光源控制器是用来控制环形高亮聚光LED的，其通过控制光源的角度，实现照射角度在中心线之间调整。
图33 光源控制器实物图
（二）电缸及驱动器
本焊接块检测设备的精确传动部分是采用电缸来移动的，该焊接块检测设备的主视图如下图34所示，其中红色箭头指示出来的部分为两个电缸。左侧的为Y轴电缸，实现载具的纵向搬入动作，右侧X轴电缸的动作视为了载具的移出工作。需要注意的是在安装电缸时需要注意固定螺丝不能锁太紧，走太紧会导致移动装置与电缸壁贴合太过精密，发生电缸驱动器报错故障。
图34 焊接块检测设备中电缸位置图
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