穿销机械手的PLC控制的硬件设计

2014-09-26李祥阳陈万强曹海泉郭文君

电子设计工程 2014年1期

李祥阳，陈万强，曹海泉，郭文君

（西安航空学院军工装备研究所，陕西西安 710077）

目前，柔性制造系统(Flexible Manufacturing System,FMS),由主控计算机和相关软件进行控制和管理，进行工件的加工及搬运，进而实现多品种变批量和混流方式生产的自动化制造。工业上的柔性制造系统的控制功能主要由工业计算机—PLC完成。本文的穿销机械手系FMS系统的一个单元，其主要完成工件的穿销定位功能[1-4]。

1 穿销单元的结构组成

穿销单元的主要功能是通过旋转推筒推送销钉的方法，完成工件主体与上盖的实体连接装配，完成装配后的工件随托盘向下站传送。其结构组成如图1所示。

图1 穿销单元的结构组成Fig. 1 Structure diagram of the Pin manipulator

2 穿销机械手控制流程图设计

穿销机械手控制流程图如图2 所示[5-8]。

图2 穿销机械手控制流程图Fig. 2 Control flow chart of the Pin manipulator

图中：1)初始状态：直线传送电机处于停止状态；销钉气缸处于原位（即旋转推筒处于退回状态）；限位杆竖起禁行；工作指示灯熄灭。②系统启动运行后本单元红色指示灯发光；直线电机驱动传送带开始运转且始终保持运行状态（分单元运行时可选用与PLC 运行/停止同状态的特殊继电器保持直线传送电机的运行状态）2)系统运行期间：①当托盘载工件到达定位口时，托盘传感器发出检测信号，且确认无销钉信号后，绿色指示灯亮，红色指示灯灭，经3 秒确认后，销钉气缸推进执行装销钉动作。②当销钉气缸发出至位检测信号后结束推进动作，延时2 秒后自动退回。③气缸退回至复位状态且接收到销钉检测信号后，进行3 秒延时，止动气缸动作使限位杆落下将托盘放行。（若销钉安装为空操作，2秒后销钉检测传感器仍无信号，销钉气缸再次推进执行安装动作，直到销钉安装到位）。④ 放行3 秒后，限位杆竖起处禁行状态，绿色指示灯灭，红色指示灯亮。系统回复初始状态。本站销钉连续穿3次后，传感器还未检测到有销钉穿入，报警器报警，此时应在销钉下料仓内加入销钉。

图3 穿销机械手电源系统图Fig. 3 Power system diagram of Pin manipulator

3 穿销机械手电源部分设计

穿销机械手电源设计[9]图如图3所示。

表1 穿销机械手I/O 分配表Tab.1 I/O allocation table of the Pin manipulator

4 穿销机械手I/O地址设计

穿销机械手I/O[10]分配表表1所示。

5 结束语

本文所设计的穿销机械手的PLC的控制电路，可靠性高，抗干扰能力强。经实验验证，完全达到了实际控制要求，其控制方式值得广泛推广、应用。

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