柔性制造系統(tǒng)加蓋機(jī)械手的PLC控制

曹海泉，陳萬強(qiáng)，李祥陽，郭文君

（西安航空學(xué)院，陜西 西安 710077）

1 柔性制造系統(tǒng)的加蓋機(jī)械手

柔性制造系統(tǒng)的加蓋機(jī)械手，其主要功能是由交流電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)蝸輪蝸桿，經(jīng)過減速電機(jī)驅(qū)動(dòng)擺臂將上蓋裝配至工件主體，完成裝配后工件隨托盤向下站傳送。其主體結(jié)構(gòu)組成如圖1所示，主要包括蝸輪蝸桿減速機(jī)構(gòu)、傳送電機(jī)、料槽、擺臂、直線單元、工作指示燈等。

2 加蓋機(jī)械手的控制部分的硬件組成

柔性制造系統(tǒng)的加蓋機(jī)械手的控制部分的硬件是由由檢測(cè)元件、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、控制元件組成（見表1）。其中，檢測(cè)元件即傳感器部分，其輸出作為PLC的輸入信號(hào)；具體的機(jī)械動(dòng)作由執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成。

3 加蓋機(jī)械手的控制部分軟件設(shè)計(jì)

3.1 加蓋機(jī)械手的輸入輸出映像關(guān)系表

圖1 加蓋機(jī)械手的主體結(jié)構(gòu)圖

加蓋機(jī)械手是通過PLC控制程序來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的，可編程控制器采用西門子S7－200PLC，完成機(jī)械手的控制任務(wù)。系統(tǒng)的輸入輸出映像關(guān)系如表2所示。

表1 檢測(cè)元件、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、控制元件一覽表

類別 序號(hào) 編號(hào) 名稱 功能 安裝位置執(zhí)行機(jī)構(gòu) 1 M1直流電機(jī) 驅(qū)動(dòng)直線單元傳送帶 直線單元上2 M2 直流電機(jī) 驅(qū)動(dòng)蝸輪蝸桿減速電機(jī) 加蓋嵌板上3 M3 蝸輪蝸桿減速電機(jī) 降低直流電機(jī)轉(zhuǎn)速 加蓋嵌板上4 YM 直流電磁吸鐵 控制托盤位置 直線單元上5 HLHL1 紅色指示燈 顯示工作狀態(tài)HL2 綠色指示燈 晶粒示工作狀態(tài) 直線單元側(cè)6 HA1 蜂鳴器 事故報(bào)警 控制板7 HA2 蜂鳴器 事故報(bào)警 控制板控制元件 1 KM1繼電器 擺臂放件控制 加蓋嵌板上繼電器 擺臂事件控制 加蓋底板上2 KM2

表2 控制系統(tǒng)的輸入輸出映像關(guān)系表

3.2 加蓋機(jī)械手的PLC控制流程圖

加蓋機(jī)械手的PLC控制流程圖如圖2所示。

4 調(diào)試、驗(yàn)證

調(diào)試時(shí)，采用開關(guān)模擬機(jī)械手的信號(hào)狀態(tài)，按其順序動(dòng)作控制模擬輸入，監(jiān)控輸入接口板指示燈的狀態(tài)和輸出接口板的繼電器動(dòng)作結(jié)果，直至功能與機(jī)械手的控制要求一致時(shí)，再連接機(jī)械手輸入和輸出控制線纜。在控制程序的設(shè)計(jì)上，對(duì)交流電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)進(jìn)行互鎖，以免短路發(fā)生。經(jīng)調(diào)試、驗(yàn)證：可編程控制器對(duì)機(jī)械手的控制的結(jié)果與事先預(yù)期一致，達(dá)到了實(shí)際應(yīng)用的目的，值得推廣。

圖2 加蓋機(jī)械手的PLC控制流程圖

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