淺談PLC在物料分揀機中的應用
2007/11/6 9:59:00
在實訓中用的金屬機械手,動作繁瑣,在夾持工件時,金屬機械手的動作:伸出→下降→夾持→上升→縮回→旋轉→伸出→下降→松開→上升→縮回→旋轉,才完成一次動作,而改造后的真空盤式機械手只要讓它翻轉即可,當物料到來時,真空盤式機械手的動作:吸盤動作吸住工件→翻轉180度到出料口→吸盤失電放下物料→返回初始狀態。可以看出動作簡單很多,減少了不必要的麻煩。 設計項目與工作的任務:設計一條對工件進行顏色辨別、姿態調試及旋向變化移出的生產線。生產線由:(1)送料機構(2)直流皮帶輸送線(3)垂直機械手(4)懸臂真空盤式機械手(5)交流調頻皮帶輸出線、顏色判別器等組成(6)PLC模塊(7)變頻器模塊(8)電源模塊(9)按鈕模塊和顏色判斷模塊;完成的任務為:把工件下料到指定位置,經送料機構處的傳感器進行有料和姿勢的檢測以后,把工件推出送到第一條傳送帶上,傳送帶帶動工件到指定位置后對工件進行顏色的判斷,如果是紅色且開口向上,真空盤式機械手就把工件直接送到出料口,如果是紅色且開口向下的工件,先由垂直機械手把工件翻轉180度,變為開口向上在由盤式機械手把工件送達出料口,但如果是黑色且開口向上,則需要對工件的內部進行檢測,所以工件要先翻轉180度,檢測后,在翻回180度,再有吸盤將其送到出料口,如果是黑色開口向下,本身就進行了檢測,所以只要將其翻轉180度,讓它開口向上,然后由盤式機械手將其送到出料口即可。送到出料口的工件由第二條傳送帶帶動工件到達自己的區域。 本設計的工藝要求:(1)能正確判斷工件的紅、黑兩種顏色;(2)能正確判斷工件的姿勢,開口情況;(3)能準確輸送工件;(4)面板由按鈕模塊控制。(I/O分配圖見附錄圖一) 生產線的工作程序如下(狀態圖見附錄圖二,梯形圖見附錄表三): 1、原點位置:垂直機械手在下位,氣指張開,并在正面狀態;輸送帶都停止;盤式真空機械手在出料的左側;送料機構在后退位置;原點指示燈亮,當有任何一個元件不在原點位置,原點指示燈閃爍(每2秒閃爍1次),系統不能啟動。系統運行后原點指示燈不作指示。 2、啟動后,送料機把工件送至姿勢判別位進行姿勢判別(向上或向下)后,送料機構把工件送出;直流輸送線動作;交流輸送線停止。 3、直流輸送線把工件送到顏色判斷區,直流輸送線停止; 4、如果判定紅色工件開口向上,則由懸臂機械手送至出料口,交流輸送線由低速轉位高速,并把工件送到紅色堆放區后,交流輸出線再改為低速; 5、如果判斷紅色工件開口向下,由垂直機械手翻轉180度,放下后,則由懸臂機械手送至出料口,交流輸送線由低速轉位高速,并把工件送到紅色堆放區后,交流輸出線再改為低速; 6、如果黑色工件開口向下,則由垂直機械手提起工件翻轉工件開口朝上,放下后,再由懸臂機械手送至出料口,交流輸送線由低速轉位高速,并把工件送到黑色堆放區后,交流輸出線再改為低速; 7、如果黑色工件開口朝上,則由垂直垂直機械手提起工件翻轉180度后,向下作檢查,1秒后再由垂直機械手再翻轉一次使工件開口朝上,再由懸臂機械手送至出料口,交流輸送線由低速轉位高速,并把工件送到黑色堆放區后,交流輸出線再改為低速; 8、生產線設置急停按鈕。按下急停按鈕后,系統運行全部停止。此時,若機械手夾持有物料,則應保持夾持狀態。 設備的調試大綱: 1、安裝與使用的環境 本次項目設計用的PLC型號是三凌FX2N—48MR,變頻器型號是FR-E540-0.75K-CHT,PLC必須安裝在通風透氣陰涼的地方,環境溫度宜在攝氏0至55度之間,相對濕度在70%以下,電源系統最好帶隔離變壓器,應遠離大功率電子發射設備,如電火花等,要和易燃、易爆設備保持足夠的距離。 2、調試前的準備工作 確保程序本身沒有語法錯誤,PLC本身工作性能良好,電腦及連接適配器能正常工作,有獨立可靠的接地線,保證設備不因靜電出現功能紊亂,軟硬件設備接線正確,供電正常。 3、調試步驟 ①分機構調試,先調試有料及姿勢判別機構 ②接著調試顏色判別和垂直機械手機構 ③然后調試旋轉機械手機構 ④最后調試交流輸送帶機構。要調整每個傳感器的位置,機械裝置的位置,確保動作到位 4、整體調試 在分步調試完成后,接下來就要進行整體調試了,看設備能否按照總體要求運行,各步之間的協調情況如何,有銜接不上的地方再作重新調整。 結束語:本設計主要用于一些物料需要進行顏色判斷的場合,并進行分揀,在設計中解決了金屬機械手在夾持工件中易損傷工件的問題,并精簡了金屬機械手的動作步驟,提高了工作的效率;但是在工件的檢測的步驟還是比較繁瑣,在今后的設計中應進一步的改進。 致謝:在我的論文編寫中,韓亞蘭校長、梁朝霞老師、王澤春老師給我很大的幫助,在次表示感謝!祝愿他們在今后的工作中一切順利! 參考文獻: 1.《電工新技術教程》梁耀華等主編 中國勞動社會保障出版社 2006 2.《電工新技術教程實訓指導》廣東省電工新技術教程編審組編 2007 3.《可編程序控制器應用技術》廖常初主編 重慶大學出版社 2002 4.《可編程序控制應用技術》陳金華主編 北京電子工業出版社1996 附錄:圖一I/O分配原理圖 
圖二轉態轉移圖 
圖三梯形圖 








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