穿销机械手的PLC控制的硬件设计

摘要：本文首先介绍了PLC在柔性制造系统穿销机械手的应用，其次阐述了加盖机械手的组成及控制流程。从PLC的控制原理角度，设计了穿销机械手控制流程图、电源系统图、PLC的I/O接口设计及它们的地址分配，经实验验证，达到了预期的控制目的。

目前，柔性制造系统(Flexible Manufacturing System，FMS)，由主控计算机和相关软件进行控制和管理，进行工件的加工及搬运，进而实现多品种变批量和混流方式生产的自动化制造。工业上的柔性制造系统的控制功能主要由工业计算机-PLC完成。本文的穿销机械手系FMS系统的一个单元，其主要完成工件的穿销定位功能。

1 穿销单元的结构组成

穿销单元的主要功能是通过旋转推筒推送销钉的方法，完成工件主体与上盖的实体连接装配，完成装配后的工件随托盘向下站传送。其结构组成如图1所示。

2 穿销机械手控制流程图设计

穿销机械手控制流程图如图2所示。

图中：1)初始状态：直线传送电机处于停止状态;销钉气缸处于原位(即旋转推筒处于退回状态);限位杆竖起禁行;工作指示灯熄灭。②系统启动运行后本单元红色指示灯发光;直线电机驱动传送带开始运转且始终保持运行状态(分单元运行时可选用与PLC运行/停止同状态的特殊继电器保持直线传送电机的运行状态)2)系统运行期间：①当托盘载工件到达定位口时，托盘传感器发出检测信号，且确认无销钉信号后，绿色指示灯亮，红色指示灯灭，经3秒确认后，销钉气缸推进执行装销钉动作。②当销钉气缸发出至位检测信号后结束推进动作，延时2秒后自动退回。③气缸退回至复位状态且接收到销钉检测信号后，进行3秒延时，止动气缸动作使限位杆落下将托盘放行。(若销钉安装为空操作，2秒后销钉检测传感器仍无信号，销钉气缸再次推进执行安装动作，直到销钉安装到位)。④放行3秒后，限位杆竖起处禁行状态，绿色指示灯灭，红色指示灯亮。系统回复初始状态。本站销钉连续穿3次后，传感器还未检测到有销钉穿入，报警器报警，此时应在销钉下料仓内加入销钉。

3 穿销机械手电源部分设计

穿销机械手电源设计图如图3所示。

4 穿销机械手I/O地址设计

穿销机械手I/O分配表表1所示。

5 结束语

本文所设计的穿销机械手的PLC的控制电路，可靠性高，抗干扰能力强。经实验验证，完全达到了实际控制要求，其控制方式值得广泛推广、应用。