穿銷機械手的PLC控制的硬件設計

摘要：本文首先介紹了PLC在柔性制造系統穿銷機械手的應用，其次闡述了加蓋機械手的組成及控制流程。從PLC的控制原理角度，設計了穿銷機械手控制流程圖、電源系統圖、PLC的I/O接口設計及它們的地址分配，經實驗驗證，達到了預期的控制目的。

目前，柔性制造系統(Flexible Manufacturing System，FMS)，由主控計算機和相關軟件進行控制和管理，進行工件的加工及搬運，進而實現多品種變批量和混流方式生產的自動化制造。工業上的柔性制造系統的控制功能主要由工業計算機-PLC完成。本文的穿銷機械手系FMS系統的一個單元，其主要完成工件的穿銷定位功能。

1 穿銷單元的結構組成

穿銷單元的主要功能是通過旋轉推筒推送銷釘的方法，完成工件主體與上蓋的實體連接裝配，完成裝配后的工件隨托盤向下站傳送。其結構組成如圖1所示。

2 穿銷機械手控制流程圖設計

穿銷機械手控制流程圖如圖2所示。

圖中：1)初始狀態：直線傳送電機處于停止狀態;銷釘氣缸處于原位(即旋轉推筒處于退回狀態);限位桿豎起禁行;工作指示燈熄滅。②系統啟動運行后本單元紅色指示燈發光;直線電機驅動傳送帶開始運轉且始終保持運行狀態(分單元運行時可選用與PLC運行/停止同狀態的特殊繼電器保持直線傳送電機的運行狀態)2)系統運行期間：①當托盤載工件到達定位口時，托盤傳感器發出檢測信號，且確認無銷釘信號后，綠色指示燈亮，紅色指示燈滅，經3秒確認后，銷釘氣缸推進執行裝銷釘動作。②當銷釘氣缸發出至位檢測信號后結束推進動作，延時2秒后自動退回。③氣缸退回至復位狀態且接收到銷釘檢測信號后，進行3秒延時，止動氣缸動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，銷釘氣缸再次推進執行安裝動作，直到銷釘安裝到位)。④放行3秒后，限位桿豎起處禁行狀態，綠色指示燈滅，紅色指示燈亮。系統回復初始狀態。本站銷釘連續穿3次后，傳感器還未檢測到有銷釘穿入，報警器報警，此時應在銷釘下料倉內加入銷釘。

3 穿銷機械手電源部分設計

穿銷機械手電源設計圖如圖3所示。

4 穿銷機械手I/O地址設計

穿銷機械手I/O分配表表1所示。

5 結束語

本文所設計的穿銷機械手的PLC的控制電路，可靠性高，抗干擾能力強。經實驗驗證，完全達到了實際控制要求，其控制方式值得廣泛推廣、應用。