实点科技一体式I/O模块在汽车中间轴轴承公差检测设备中的应用

轴承检测

汽车中间轴轴承公差检测设备用于精准定位轴承安装位置公差，其高节拍、高精度的特性对信号采集稳定性提出严苛要求。远程I/O的引入可简化布线复杂度、提升信号传输效率，并通过集中管控降低运维难度，为检测流程提供稳定保障。

本期案例使用的实点科技产品PN4-1616B、PN4-0032B、PN4-0016B

一、生产工艺介绍

设备工作流程：工件上料→夹爪定位→公差检测→分拣下料

【工件上料】

机械手移送中间轴至检测工位，光电传感器触发到位信号，启动夹持流程。

【夹爪定位】

气动夹爪通过磁性开关实时反馈开合状态，结合接近开关校准轴端基准位。

【公差检测】

伺服机构驱动工件旋转，激光位移传感器扫描轴承安装位轮廓，同步光电信号采集动态数据，实时比对理论公差带。

【分拣下料】

PLC依据检测结果控制分拣机构，超差工件触发声光报警并自动剔除。

设备采用PROFINET协议构建总线网络，西门子S7-1200 PLC为主控制器，I/O点位分布于夹爪单元、检测工位及伺服机构附近。选用实点科技一体式I/O模块PN4-1616B、PN4-0032B与PN4-0016B就近部署，具体应用如下——

PN4-1616B (16点数字量输入/16点数字量输出)：16点数字量输入采集激光位移传感器的同步触发信号，接收伺服机构的实时状态反馈（如原点、到位、报警等），并集中采集磁性开关的夹爪开合状态信号、光电传感器的工件到位及检测信号；16点数字量输出则控制电机的启停、电机的旋转方向（正转/反转）。

PN4-0032B (32点数字量输出）：输出点控制检测工位照明指示灯的状态切换，驱动冷却风扇启停以保障激光传感器稳定工作，料道传输带的运行/停止信号。

PN4-0016B (16点数字量输出）：驱动夹爪电磁阀实现夹持/释放动作，联动分拣机构气动阀门执行工件分选，触发声光报警装置响应超差工件。

客户原有方案采用西门子PLC搭配本地I/O扩展模块，所有电气元件集中安装于控制柜内，导致线槽拥挤、线缆过长。升级为实点科技PROFINET一体式I/O模块后，通过就近部署在检测工位，减少线材消耗；简化现场布线，设备维护便捷性显著提升。