分析自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)顏色分揀站的PLC控制

 　　前言

　　我校自主研發(fā)的自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)是一套基于PLC控制的教學(xué)系統,也是一套模塊化的生產(chǎn)實(shí)訓系統。它集電氣控制、PLC應用、傳感器、氣動(dòng)等多種技術(shù)應用于一體,由自動(dòng)上料、傳輸檢測、真空分揀、顏色分揀、位置調整、配件供給和裝配下料等七個(gè)工作站組成。顏色分揀站的功能是完成對自動(dòng)上料站經(jīng)由傳輸帶傳送過(guò)來(lái)的紅色非金屬工件的抓取動(dòng)作。

　　1.系統的硬件設計

　　1.1動(dòng)作過(guò)程

　　顏色分揀單元主體由氣爪和氣缸組成氣動(dòng)機械手。其主要功能是與真空分揀站配合完成對自動(dòng)上料模塊經(jīng)由傳輸帶傳送過(guò)來(lái)的非金屬工件的抓取動(dòng)作。在經(jīng)過(guò)傳輸檢測模塊對工件的材質(zhì)、顏色和規格等特征進(jìn)行檢測后,若工件是紅色,真空分揀單元吸盤(pán)吸住工件并上升停留,經(jīng)過(guò)顏色分揀站機械手的伸出、夾緊、擺轉和松開(kāi)等一系列動(dòng)作,將工件放回到本站的料盒中,再回歸原位。

　　1.2氣動(dòng)回路設計

　　氣動(dòng)控制回路由氣動(dòng)機械手和輔助裝置組成。機械手在結構上由1個(gè)氣爪和2個(gè)直線(xiàn)氣缸組成,抓取真空分揀站吸取的紅色非金屬工件,然后放到本站的工件盒內。歸位狀態(tài)為:氣爪閉,平移缸退,擺缸0°。一個(gè)動(dòng)作順序循環(huán):氣爪開(kāi)→平移缸進(jìn)→氣爪閉→平移缸退→擺缸180°→平移缸進(jìn)→氣爪開(kāi)→平移缸退→氣爪閉→擺缸0°。機械手可實(shí)現手臂平移、擺轉、抓取和松放動(dòng)作,由安裝在氣缸上的磁性接近開(kāi)關(guān)來(lái)檢測極限工作位置。3個(gè)二位五通的雙電控電磁閥集中安裝在匯流板上,分別控制機械手的手臂進(jìn)行平移、擺動(dòng)、氣爪的夾緊和松開(kāi)動(dòng)作。

　　1.3 PLC控制

　　在顏色分揀單元中,檢測直線(xiàn)氣缸位置的磁性開(kāi)關(guān)、檢測吸盤(pán)吸力的壓力繼電器、工作口物料檢測傳感器、完成傳輸檢測的傳感器、保證生產(chǎn)線(xiàn)連續動(dòng)作的各種標志輸入和兩個(gè)控制按鈕,PLC共需16個(gè)輸入端子接收外界信號。電磁閥控制的輸出動(dòng)作、故障信號和標志信號共需10個(gè)輸出端子。選用西門(mén)子S7-226主單元,其I/0接線(xiàn)原理如圖1所示。本單元在手動(dòng)狀態(tài)時(shí)可獨立完成動(dòng)作,在自動(dòng)狀態(tài)時(shí)與真空分揀單元聯(lián)機。

　　圖1 PLC接線(xiàn)原理圖

　　2.系統的軟件設計

　　PLC梯形圖程序的設計方法有經(jīng)驗法和順序控制法兩種。根據顏色分揀站氣動(dòng)機械手的動(dòng)作過(guò)程,采用順序控制法編寫(xiě)的自動(dòng)運行程序如圖2所示。

　　圖2 顏色分揀站自動(dòng)運行程序

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