1.引言

自动真空精涂灌装系统由两部分组成，即：真空供料系统、载体灌装精涂及移动系统。这两部分设备相互独立性强，电控及驱动设备的相互距离较远，在逻辑上可以作为两个单独的设备分别控制；但所有设备又要协同动作，进行通讯。所以采用cclink总线通讯的方式，将分散的系统进行信号对接，实现整个系统的协调控制。

2.系统实现

精涂真空自动填充系统的一般用途是实现汽车尾气过滤芯的催化剂涂覆，系统的控制难点是生产节拍快以及催化剂涂层厚度的控制精度高。整个系统可细分为真空供给系统和载体灌装精涂及移动系统。

2.1真空供给系统

真空供给系统包含一个250L储备真空罐和两个90L就地真空罐，动力驱动部分由两台西门子MX440变频器和两台B0SCH真空泵组成，控制器采用三菱FX2N型PLC，真空检测部件为设置在储备真空罐及就地真空罐的真空检测传感器，真空管道的打开或闭合由PLC控制气动球阀实现。

真空储存设备包含真空储备罐和就地真空罐，实现真空度的物理储备及调配。当就地真空罐的真空度不足，相应的球阀打开，真空储备罐与就地真空罐联通，对就地真空罐的真空度实现快速补充。真空度大小直接影响着产品的品质，如果真空负压不足，催化剂的涂覆层就会过薄造成废品，所以应当尽量保证储备真空罐的真空度较高以便随时对就地真空罐真空度进行有效补充；但当储备真空罐的负压大到一定值后，真空泵高速运转就不能再使真空度有效降低，但能耗增加明显，从能效角度考虑，当真空度达到0.1倍大气压后，应该停止一台真空泵，只保留一台常备真空泵低频运行；当储备罐真空度突然降低，应该将低频运行的真空泵增速，并启动已停止的备用真空泵。

系统每次启动时，操作人员需要选定常备运行的真空泵，备用真空泵的起停完全由程序控制。

2.2载体灌装精涂及移动系统

载体灌装精涂及移动系统实现对载体的工位流转及灌装精涂作业。每个载体共需要经历五个处理工位：上料工位、空载体称量模块工位、灌涂工位、二次计量模块工位、下料工位。为实现较高的节拍，每组处理工位都是双工位，即每组工位同时处理两个工件。载体在每组工位之间的移动由一个圆形转盘同步移动，在每组工位处理完毕后被立即转往下一组工位。

2.2.1上料工位

料工位由机器人上料。转盘允许上料时，给机器人发送上料许可；机器人上料完毕后给转盘发送上料完成信号。为了实现准确、安全的控制，转盘上有漫反射传感器检测载体的有无，机器人发送的信号必须与传感器检测到的信号一致，系统才认为上料完成；否则系统报警。

2.2.2空载体电子称工位

转盘旋转，将空载体转移到空载体称重模块工位。系统经由漫反射传感器检测到工件到位后，控制电子秤将工件顶起一定高度测量重量，并存入PLC寄存器。称重完毕后，载体仍被放回转盘的待称重位置。

2.2.3灌涂工位

转盘旋转，将空载体移动到灌涂工位。系统经由漫反射传感器检测到工件到位后，控制顶升装置将工件顶起至灌浆机口，真空系统末端的抽真空的漏斗被同步顶升并与载体贴合：所有动作完成后自动灌装机下料口打开，真空系统3#、4#球阀打开，要灌装的催化剂被真空漏斗抽入载体中。

2.2.4二次称重工位

转盘旋转，将被灌装后的载体移动到二次电子秤工位。系统经由漫反射传感器检测到工件到位后，控制电子称顶起工件，测量灌装后载体的重量，并与寄存器中记录的原始重量相比较，以判断灌装催化剂的重量，确定灌装工作是否合格。产品的合格情况被存储进一个寄存器用于生产统计，同时发送给下料机器人用于确定下料路径。称重完毕后，载体仍被放回转盘的待称重位置。

2.2.5下料工位

转盘旋转，将被灌装后的载体移动到下料工位。系统经由漫反射传感器检测到工件到位后，给下料机器人发送下料信号；下料机器人根据下料信号以及合格、不合格信号确定工件的下料路径，将合格产品送入下一工序，不合格产品送入甩料滚道。

2.3Cclink通讯连接

真空供给系统与载体灌装精涂及移动系统距离较远，操作人员在载体自动填充机旁工作，所以有必要对真空供给系统进行远程监控。为简化现场布线及日后维护并实现方便的操作，现场布设了Cclink通讯网络。Cclink通讯的主站是真空供给系统，从站是载体灌装精涂及移动系统；从站上连接人机界面，对从站自身及主站进行设定及监控。

3.结论

本文介绍了一种真空灌装精涂系统的实现。该系统通讯架构简单，在一个操作工位即可实现对整个系统所有信息的监控及设定，操作方便；通过对真空供给系统两台真空泵的合理起停及变频设定，在实现真空度快速补充的前提下达到了节能的目的。