穿銷(xiāo)機(jī)械手的PLC控制的硬件設(shè)計(jì)

摘要：本文首先介紹了PLC在柔性制造系統(tǒng)穿銷(xiāo)機(jī)械手的應(yīng)用，其次闡述了加蓋機(jī)械手的組成及控制流程。從PLC的控制原理角度，設(shè)計(jì)了穿銷(xiāo)機(jī)械手控制流程圖、電源系統(tǒng)圖、PLC的I/O接口設(shè)計(jì)及它們的地址分配，經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，達(dá)到了預(yù)期的控制目的。

目前，柔性制造系統(tǒng)(Flexible Manufacturing System，F(xiàn)MS)，由主控計(jì)算機(jī)和相關(guān)軟件進(jìn)行控制和管理，進(jìn)行工件的加工及搬運(yùn)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)多品種變批量和混流方式生產(chǎn)的自動(dòng)化制造。工業(yè)上的柔性制造系統(tǒng)的控制功能主要由工業(yè)計(jì)算機(jī)-PLC完成。本文的穿銷(xiāo)機(jī)械手系FMS系統(tǒng)的一個(gè)單元，其主要完成工件的穿銷(xiāo)定位功能。

1 穿銷(xiāo)單元的結(jié)構(gòu)組成

穿銷(xiāo)單元的主要功能是通過(guò)旋轉(zhuǎn)推筒推送銷(xiāo)釘?shù)姆椒?，完成工件主體與上蓋的實(shí)體連接裝配，完成裝配后的工件隨托盤(pán)向下站傳送。其結(jié)構(gòu)組成如圖1所示。

2 穿銷(xiāo)機(jī)械手控制流程圖設(shè)計(jì)

穿銷(xiāo)機(jī)械手控制流程圖如圖2所示。

圖中：1)初始狀態(tài)：直線(xiàn)傳送電機(jī)處于停止?fàn)顟B(tài);銷(xiāo)釘氣缸處于原位(即旋轉(zhuǎn)推筒處于退回狀態(tài));限位桿豎起禁行;工作指示燈熄滅。②系統(tǒng)啟動(dòng)運(yùn)行后本單元紅色指示燈發(fā)光;直線(xiàn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)傳送帶開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)且始終保持運(yùn)行狀態(tài)(分單元運(yùn)行時(shí)可選用與PLC運(yùn)行/停止同狀態(tài)的特殊繼電器保持直線(xiàn)傳送電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài))2)系統(tǒng)運(yùn)行期間：①當(dāng)托盤(pán)載工件到達(dá)定位口時(shí)，托盤(pán)傳感器發(fā)出檢測(cè)信號(hào)，且確認(rèn)無(wú)銷(xiāo)釘信號(hào)后，綠色指示燈亮，紅色指示燈滅，經(jīng)3秒確認(rèn)后，銷(xiāo)釘氣缸推進(jìn)執(zhí)行裝銷(xiāo)釘動(dòng)作。②當(dāng)銷(xiāo)釘氣缸發(fā)出至位檢測(cè)信號(hào)后結(jié)束推進(jìn)動(dòng)作，延時(shí)2秒后自動(dòng)退回。③氣缸退回至復(fù)位狀態(tài)且接收到銷(xiāo)釘檢測(cè)信號(hào)后，進(jìn)行3秒延時(shí)，止動(dòng)氣缸動(dòng)作使限位桿落下將托盤(pán)放行。(若銷(xiāo)釘安裝為空操作，2秒后銷(xiāo)釘檢測(cè)傳感器仍無(wú)信號(hào)，銷(xiāo)釘氣缸再次推進(jìn)執(zhí)行安裝動(dòng)作，直到銷(xiāo)釘安裝到位)。④放行3秒后，限位桿豎起處禁行狀態(tài)，綠色指示燈滅，紅色指示燈亮。系統(tǒng)回復(fù)初始狀態(tài)。本站銷(xiāo)釘連續(xù)穿3次后，傳感器還未檢測(cè)到有銷(xiāo)釘穿入，報(bào)警器報(bào)警，此時(shí)應(yīng)在銷(xiāo)釘下料倉(cāng)內(nèi)加入銷(xiāo)釘。

3 穿銷(xiāo)機(jī)械手電源部分設(shè)計(jì)

穿銷(xiāo)機(jī)械手電源設(shè)計(jì)圖如圖3所示。

4 穿銷(xiāo)機(jī)械手I/O地址設(shè)計(jì)

穿銷(xiāo)機(jī)械手I/O分配表表1所示。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文所設(shè)計(jì)的穿銷(xiāo)機(jī)械手的PLC的控制電路，可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)。經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，完全達(dá)到了實(shí)際控制要求，其控制方式值得廣泛推廣、應(yīng)用。