檢測機械手的PLC控制*

□ 張同懷

西安航空學院陜西省泵類裝備工程研究中心 西安 710077

目前，柔性制造系統 （Flexible Manufacturing System，FMS）由上位計算機和計算機管理軟件完成整個生產過程的控制，即完成工件生產、搬運，實現多種產品、批量和混合流動方式的自動化控制［1-3］。由PLC程序控制來完成該柔性制造系統的自動化運行［4-10］，本文的檢測機械手是FMS系統中的一個重要單元，其主要承擔工件加工質量的檢驗。

1 檢測單元的結構組成

檢測單元的主要功能是，運用各類檢測傳感裝置對裝配好的工件成品進行全面檢測 （上蓋、銷釘的裝配情況，銷釘材質以及有無標簽等），并將檢測結果送至PLC進行處理，以此作為后續站控制方式選擇的依據（如分揀站依據標簽的有無；正、次品的判別；倉庫站依據銷釘的材質確定其庫位），其結構組成如圖1所示。

檢測單元由待檢工件、待檢工件上蓋、銷釘、多種傳感與檢測裝置（電感式傳感器、電容式傳感器、激光傳感器、色差傳感器等）、直線單元、工作指示燈等組成。為實現本單元的控制功能，配備了直流電機、電磁鐵等執行機構，檢測單元的檢測元件及控制機構安裝示意圖如圖2所示。

2 檢測機械手控制流程圖

檢測機械手控制流程如圖3所示。

（1）初始狀態。傳送電機處于靜止狀態，電磁吸鐵豎起禁行，工作指示燈熄滅。系統啟動運行后本單元紅色指示燈發光，傳送電機驅動，傳送帶開始運轉，并始終保持運行狀態（分單元運行時可選用與PLC運行/停止同狀態的特殊繼電器，保持傳送電機的運行狀態）。

（2）系統運行期間。①當托盤帶工件進入本站后，進行 3 s延時，綠色指示燈發光、紅色指示燈熄滅，產品檢測工作開始；②產品檢測工作開始 3 s后，電磁吸鐵吸合下落，放行托盤；③放行托盤 3 s后，電磁鐵釋放伸出，恢復禁行狀態。此時系統恢復初始狀態，紅色指示燈發光，綠色指示燈熄滅。

▲圖1 檢測單元的結構組成

▲圖2 檢測單元檢測元件及控制機構安裝示意

表1 檢測機械手工作狀態表

（3）系統規定。上蓋檢測：有上蓋為1，無上蓋為0；銷釘材質檢測：金屬為1，非金屬為 0；色差檢測：貼簽為1，未貼簽為0；銷釘檢測：穿銷為1，未穿銷為0。

上述過程中，對應的工作狀態見表1。

表2 檢測機械手單元對應PLC的I/O編號分配表

▲圖3 檢測機械手控制流程圖

檢測機械手單元對應PLC的I/O編號分配表見表2。

檢測機械手單元PLC控制接線圖如圖4所示。

▲圖4 穿銷機械手單元PLC控制接線圖

3 結束語

設計的檢測機械手PLC程序控制線路，可靠性高，抗干擾能力強。經實驗驗證，完全達到了實際控制的要求，其控制方式值得廣泛推廣應用。

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