浅谈PLC在物料分拣机中的应用

在实训中用的金属机械手，动作繁琐，在夹持工件时，金属机械手的动作：伸出→下降→夹持→上升→缩回→旋转→伸出→下降→松开→上升→缩回→旋转，才完成一次动作，而改造后的真空盘式机械手只要让它翻转即可，当物料到来时，真空盘式机械手的动作：吸盘动作吸住工件→翻转180度到出料口→吸盘失电放下物料→返回初始状态。可以看出动作简单很多，减少了不必要的麻烦。 设计项目与工作的任务：设计一条对工件进行颜色辨别、姿态调试及旋向变化移出的生产线。生产线由：（1）送料机构（2）直流皮带输送线（3）垂直机械手（4）悬臂真空盘式机械手（5）交流调频皮带输出线、颜色判别器等组成（6）PLC模块（7）变频器模块（8）电源模块（9）按钮模块和颜色判断模块；完成的任务为：把工件下料到指定位置，经送料机构处的传感器进行有料和姿势的检测以后，把工件推出送到第一条传送带上，传送带带动工件到指定位置后对工件进行颜色的判断，如果是红色且开口向上，真空盘式机械手就把工件直接送到出料口，如果是红色且开口向下的工件，先由垂直机械手把工件翻转180度，变为开口向上在由盘式机械手把工件送达出料口，但如果是黑色且开口向上，则需要对工件的内部进行检测，所以工件要先翻转180度，检测后，在翻回180度，再有吸盘将其送到出料口，如果是黑色开口向下，本身就进行了检测，所以只要将其翻转180度，让它开口向上，然后由盘式机械手将其送到出料口即可。送到出料口的工件由第二条传送带带动工件到达自己的区域。 本设计的工艺要求：（1）能正确判断工件的红、黑两种颜色；（2）能正确判断工件的姿势，开口情况；（3）能准确输送工件;(4)面板由按钮模块控制。（I/O分配图见附录图一） 生产线的工作程序如下（状态图见附录图二，梯形图见附录表三）： 1、原点位置：垂直机械手在下位，气指张开，并在正面状态；输送带都停止；盘式真空机械手在出料的左侧；送料机构在后退位置；原点指示灯亮，当有任何一个元件不在原点位置，原点指示灯闪烁（每2秒闪烁1次），系统不能启动。系统运行后原点指示灯不作指示。 2、启动后，送料机把工件送至姿势判别位进行姿势判别（向上或向下）后，送料机构把工件送出；直流输送线动作；交流输送线停止。 3、直流输送线把工件送到颜色判断区，直流输送线停止； 4、如果判定红色工件开口向上，则由悬臂机械手送至出料口，交流输送线由低速转位高速，并把工件送到红色堆放区后，交流输出线再改为低速； 5、如果判断红色工件开口向下，由垂直机械手翻转180度，放下后，则由悬臂机械手送至出料口，交流输送线由低速转位高速，并把工件送到红色堆放区后，交流输出线再改为低速； 6、如果黑色工件开口向下，则由垂直机械手提起工件翻转工件开口朝上，放下后，再由悬臂机械手送至出料口，交流输送线由低速转位高速，并把工件送到黑色堆放区后，交流输出线再改为低速； 7、如果黑色工件开口朝上，则由垂直垂直机械手提起工件翻转180度后，向下作检查，1秒后再由垂直机械手再翻转一次使工件开口朝上，再由悬臂机械手送至出料口，交流输送线由低速转位高速，并把工件送到黑色堆放区后，交流输出线再改为低速； 8、生产线设置急停按钮。按下急停按钮后，系统运行全部停止。此时，若机械手夹持有物料，则应保持夹持状态。 设备的调试大纲： 1、安装与使用的环境 本次项目设计用的PLC型号是三凌FX2N—48MR，变频器型号是FR-E540-0.75K-CHT,PLC必须安装在通风透气阴凉的地方，环境温度宜在摄氏0至55度之间，相对湿度在70%以下，电源系统最好带隔离变压器，应远离大功率电子发射设备，如电火花等，要和易燃、易爆设备保持足够的距离。 2、调试前的准备工作 确保程序本身没有语法错误，PLC本身工作性能良好，电脑及连接适配器能正常工作，有独立可靠的接地线，保证设备不因静电出现功能紊乱，软硬件设备接线正确，供电正常。 3、调试步骤 ①分机构调试，先调试有料及姿势判别机构 ②接着调试颜色判别和垂直机械手机构 ③然后调试旋转机械手机构 ④最后调试交流输送带机构。要调整每个传感器的位置，机械装置的位置，确保动作到位 4、整体调试 在分步调试完成后，接下来就要进行整体调试了，看设备能否按照总体要求运行，各步之间的协调情况如何，有衔接不上的地方再作重新调整。 结束语：本设计主要用于一些物料需要进行颜色判断的场合，并进行分拣，在设计中解决了金属机械手在夹持工件中易损伤工件的问题，并精简了金属机械手的动作步骤，提高了工作的效率；但是在工件的检测的步骤还是比较繁琐，在今后的设计中应进一步的改进。 致谢：在我的论文编写中，韩亚兰校长、梁朝霞老师、王泽春老师给我很大的帮助，在次表示感谢！祝愿他们在今后的工作中一切顺利！ 参考文献： 1．《电工新技术教程》梁耀华等主编 中国劳动社会保障出版社 2006 2．《电工新技术教程实训指导》广东省电工新技术教程编审组编 2007 3．《可编程序控制器应用技术》廖常初主编 重庆大学出版社 2002 4．《可编程序控制应用技术》陈金华主编 北京电子工业出版社1996 附录：图一I/O分配原理图 图二转态转移图 图三梯形图