穿銷機(jī)械手的PLC控制的硬件設(shè)計(jì)

李祥陽，陳萬強(qiáng)，曹海泉，郭文君

（西安航空學(xué)院 軍工裝備研究所，陜西 西安 710077）

目前，柔性制造系統(tǒng)(Flexible Manufacturing System,FMS),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定位功能[1-4]。

1 穿銷單元的結(jié)構(gòu)組成

穿銷單元的主要功能是通過旋轉(zhuǎn)推筒推送銷釘?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向下站傳送。其結(jié)構(gòu)組成如圖1所示。

圖1 穿銷單元的結(jié)構(gòu)組成Fig. 1 Structure diagram of the Pin manipulator

2 穿銷機(jī)械手控制流程圖設(shè)計(jì)

穿銷機(jī)械手控制流程圖如圖2 所示[5-8]。

圖2 穿銷機(jī)械手控制流程圖Fig. 2 Control flow chart of the Pin manipulator

圖中：1)初始狀態(tài)：直線傳送電機(jī)處于停止?fàn)顟B(tài)；銷釘氣缸處于原位（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；直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)傳送帶開始運(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)托盤載工件到達(dá)定位口時(shí)，托盤傳感器發(fā)出檢測信號(hào)，且確認(rèn)無銷釘信號(hào)后，綠色指示燈亮，紅色指示燈滅，經(jīng)3 秒確認(rèn)后，銷釘氣缸推進(jìn)執(zhí)行裝銷釘動(dòng)作。②當(dāng)銷釘氣缸發(fā)出至位檢測信號(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)且接收到銷釘檢測信號(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放行。（若銷釘安裝為空操作，2秒后銷釘檢測傳感器仍無信號(hào)，銷釘氣缸再次推進(jìn)執(zhí)行安裝動(dòng)作，直到銷釘安裝到位）。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)。本站銷釘連續(xù)穿3次后，傳感器還未檢測到有銷釘穿入，報(bào)警器報(bào)警，此時(shí)應(yīng)在銷釘下料倉內(nèi)加入銷釘。

圖3 穿銷機(jī)械手電源系統(tǒng)圖Fig. 3 Power system diagram of Pin manipulator

3 穿銷機(jī)械手電源部分設(shè)計(jì)

穿銷機(jī)械手電源設(shè)計(jì)[9]圖如圖3所示。

表1 穿銷機(jī)械手I/O 分配表Tab.1 I/O allocation table of the Pin manipulator

4 穿銷機(jī)械手I/O地址設(shè)計(jì)

穿銷機(jī)械手I/O[10]分配表表1所示。

5 結(jié)束語

本文所設(shè)計(jì)的穿銷機(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。

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