PLC在钢丝圈内周测长仪中的应用

　　1　引言

　　在轮胎压口钢丝圈的生产过程中,钢丝圈内周长是其重要参数之一。生产中由固定胎具生产的钢丝圈,其内周长尺寸由胎具自身尺寸来保证;而由活动胎具生产的钢丝圈,其内周长尺寸可以按实际的生产需要来灵活调节,经过调整后的活动胎具尺寸是否符合要求,可以通过测量生产出的钢丝圈的尺寸来检测,若尺寸不合格再对胎具进行调整。在钢丝圈生产线上,因存在胎具的磨损和松动等因素,会造成钢丝圈内周长值的偏差,故必须经常对产品进行抽检,若不合格应及时对胎具进行调整。钢丝圈周长可以用手工钢卷尺或专用周长测量仪进行检测,在生产线上,通常是用专用的内周测长仪抽检。国外的专用内周测长仪价格昂贵,为此,设计了基于PLC的钢丝圈内周测长仪。与国外同类产品相比,其精度、稳定性和可靠性都能满足生产需要,具有更高的性价比。

　　2　机械结构及工作原理

　　2.1　机械结构

　　钢丝圈内周测长仪主要是由检测台、滚动导轨、气缸、重砣及位移传感器等组成,其结构如图1所示。

　　检测台是由两半阶梯圆盘组成,其下半圆固定在基座上,并与滚动导轨的固定轨和基座固定在一起,称为固定部件;上半圆与滚动导轨的活动轨、气缸的推杆及挡铁固定在一起,通过挡铁与位移传感器的活动杆相连接,称为活动部件,活动部件通过链条与重砣连接。

　　2.2　测量原理

　　轮胎压口钢丝圈内周长的测量原理如图2所示,首先将钢丝圈置于检测台上,测出可动半圆盘的起始位置;然后通过重砣使半圆盘缓慢张开直到使钢丝圈承受规定的张力达稳定状态为止;再测出可动半圆盘的张开位移位置,然后按式(1)即可计算出钢丝圈的内周长L:

　　式中为已知的阶梯圆盘的基圆周长值。

　　2.3　工作过程

　　首先,仪器上电后,进气阀门打开,当气压大于一定值时,气缸工作,推动活动部件使两个半圆闭合。然后将被测钢丝圈套在相应的阶梯基圆上,按基圆选择按钮选择合适的基圆,接着按归零/校正按钮,仪器测量基准值,稳定后按周长测量按钮,仪器关闭进气阀门,在重砣的拉动下两个半圆逐步张开,使钢丝圈承受规定的张力。PLC不断地采集两半圆的张开位移,并按式(1)计算钢丝圈的周长L,计算出的钢丝圈周长L不断送数码管显示,待示数稳定后即可读取钢丝圈的周长测量值。最后再次按归零/校正按钮,使两半圆重新闭合,将已测的钢丝圈套卸下,测量完毕。

　　3　电控单元

　　3.1　电控单元的硬件设计

　　电控单元的硬件部分主要由A/D转换电路、PLC控制单元、气缸联动/配送系统、显示电路、操作按钮电路、以及电源等部分组成,原理框图如图3所示。