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检测 机械手 的P L C 控 制 口张同怀 西安航空学院 陕西省泵类装备工程研 究中心 西安7 1 0 0 7 7 术 摘 要 介 绍 了P L C在柔性制造 系统检 测机械手 中的应用， 重点阐述 了检测机械手的组成及控制 流程。 基于 P L C的控制原理 ， 设计 了其 I ／ O接线图及检测机械手 I ／ 0编号分配表 ， 经试验验证 ， 达到 了预 期 的控 制 目的 。 关 键词 检 测 机械 手P L C控 制 中图分类号 T P 2 7 3 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 0 4 9 9 8 2 0 1 5 l 1 0 0 7 3 0 3 目 前 ， 柔 性 制 造 系 统 F l e x i b l e Ma n u f a c t u r i n g S y s t e m， F MS 由 上 位 计 算 机 和 计 算 机 管 理 软 件 完 成 整 个 生 产 过 程 的 控 制 ， 即 完 成 工 件 生 产 、 搬 运 ， 实 现 多 种 产 品 、 批 量 和 混 合 流 动 方 式 的 自动 化 控 制 D - 3 3 。 由 P L C 程 序 控 制 来 完 成 该 柔 性 制 造 系 统 的 自动 化 运 行 E 4 - 加 ] ， 本 文 的 检 测 机 械 手 是 F MS系 统 中 的 一 个 重 要 单 元 ， 其 主 要 承 担 工 件 加 工 质 量 的 检 验 。 1 检 测单元 的结构 组成 检 测 单 元 的 主 要 功 能 是 。运 用 各 类 检 测 传 感 装 置 对 装 配 好 的 工 件 成 品 进 行 全 面 检 测 上 盖 、 销 钉 的 装 配 情 况 ， 销 钉 材 质 以 及 有 无 标 签 等 ， 并 将 检 测 结 果 送 至 P L C 进 行 处 理 ， 以 此 作 为 后 续 站 控 制 方 式 选 择 的依 据 如 分 拣 站 依 据 标 签 的 有 无 ； 正 、 次 品 的 判 别 ； 仓 库 站 依 据 销 钉 的 材 质 确 定 其 库 位 ， 其 结 构 组 成 如 图 1所 示 。 检 测 单 元 由 待 检 工 件 、 待 检 工 件 上 盖 、 销 钉 、 多 种 传 感 与 检 测 装 置 电 感 式 传 感 器 、电 容 式 传 感 器 、 激 光 传 感 器 、 色 差 传 感 器 等 、 直 线 单 元 、 工 作 指 示 灯 等 组 成 。 为 实 现 本 单 元 的控 制 功 能 ， 配 备 了 直 流 电 机 、 电 磁 铁 等 执 行 机 构 ，检 测 单 元 的 检 测 元 件 及 控 制 机 构 安 装 示 意 图 如 图 2 所 示 。 2检测机械 手控 制流程 图 检 测 机 械 手 控 制 流 程 如 图 3所 示 。 1 初 始 状 态 。传 送 电 机 处 于 静 止 状 态 ， 电 磁 吸 铁 竖 起 禁 行 ， 工 作 指 示 灯 熄 灭 。 系 统 启 动 运 行 后 本 单 元 红 色 指 示 灯 发 光 ， 传 送 电 机 驱 动 ， 传 送 带 开 始 运 转 ， 并 始 河北 省科技厅高等学校科学技术研究指导项 目 编号 S Z 1 2 2 0 2 4 收稿 日期 2 0 1 5年 5月 机械制造 5 3 卷 第 6 1 5期 终 保 持 运 行 状 态 分 单 元 运 行 时 可 选 用 与 P L C运 行 ／ 停 止 同 状 态 的 特 殊 继 电器 ， 保 持 传 送 电 机 的运 行 状 态 。 2 系 统 运 行 期 间 。① 当 托 盘 带 工 件 进 入 本 站 后 ， 进 行3 S延 时 ． 绿 色 指 示 灯 发 光 、 红 色 指 示 灯 熄 灭 ． 产 品检测 工作 开始 ； ② 产 品检 测工 作 开始 3 S后 ， 电磁 吸 铁 吸 合 下 落 ， 放 行 托 盘 ； ③ 放 行 托 盘 3 s后 ， 电 磁 铁 释 放 伸 出 ， 恢 复 禁 行 状 态 。 此 时 系 统 恢 复 初 始 状 态 ， 红 色 2 01 5 ／11 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 表 1 检 测机械手 工作状态表 输入信号 输出 唐号 动 绿 红 蜂 作 托 上 材 标 销 电 传 顺 盘 盖 质 签 钉 磁 送 色 色 鸣 序 检 检 检 检 检 吸 电 指 指 器 测 测 测 测 测 铁 机 刁 不 报 灯 灯 警 0 上 1 十 2 上 一 3 s ／ 3 3 s ， 一 4 表 2 检测机械手单元对应 P L C的 I ／ 0编号分配表 2 0 1 5 ／ 1 1 机械制造5 3 卷 第6 1 5 期 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 一 致 ． 说 明 利 用 二 次 回 归 正 交 旋 转 组 合 试 验 设 计 、 回 归 分 析 所 建 立 的 材 料 延 伸 率 经 验 公 式 具 有 较 高 的 可 信 度 ． 表 明 该 数 学 模 型 合 理 可 用 。 4 结论 由 于 3 0 0 3铝 箔 片 阻 隔 抑 爆 材 料 延 伸 率 的 大 小 直 接 影 响 其 使 用 功 能 ， 笔 者 对 0 ． 0 3 0 ． 0 8 mm 的 3 0 0 3铝 箔 片 的 制 作 工 艺 进 行 了 分 析 ， 在 结 合 实 际 生 产 经 验 的 情 况 下 ， 选 用 二 次 回 归 正 交 旋 转 组 合 试 验 设 计 ， 重 点 分 析 了 坯 料 的 表 面 粗 糙 度 、 均 匀 化 退 火 、 保 温 时 间 、 成 品 退 火 、 保 温 时 间 及 铝 箔 的 厚 度 这 些 参 数 对 延 伸 率 的 影 响 程 度 ． 并 建 立 了 回 归 方 程 数 学 模 型 ． 揭 示 了 各 参 数 对 延 伸 率 的 影 响 规 律 。 1 通 过 对 材 料 延 伸 率 的 建 模 及 各 因 素 的 效 应 分 析 ，表 明 了 均 匀 化 退 火 的 保 温 时 间 和 成 品 退 火 的 保 温 时 间 影 响 最 大 ，其 它 参 数 次 之 。 2 利 用 响 应 曲 面 做 出 材 料 延 伸 率 的 三 维 表 面 图 和 等 高 线 图 ， 可 以 快 速 确 定 加 工 参 数 的 分 布 区 域 。 3笔 者 进 行 的 实 验 研 究 及 参 数 优 化 方 法 ，为 铝 箔 片 阻 隔 抑 爆 材 料 的 制 作 工 艺 提 供 了 可 靠 的 理 论 依 据 。 参 考 文 献 [ 1 ] 邢 志祥 ， 张贻 国， 马 国良． 网状 铝合金抑爆材料抑爆性能研 究 [ J ] ． 中国安全科学学报 ， 2 0 1 2 ， 2 2 2 7 5 ～ 7 9 ． [ 2 ] 侯 向东 ， 王祝堂． 易燃易爆流体运储抑爆铝箔 [ J ] ． 轻合金加 工 技 术 ， 2 0 1 1 ， 3 9 6 1 1 0 ． [ 3 ] 韩德盛 ， 李荻． 成形加 工和飞行 振动对 防爆铝箔 网力学性 能的影 响[ J ] ． 材料导报 ， 2 0 0 5 ， 1 9 5 1 1 5 1 1 6 ． [ 4 ] 易庄云．阻隔 防爆 技术介绍[ J ] ．湖南安 全与防灾 ， 2 0 1 2 1 1 3 8 4 4 ． [ 5 ] 解立峰 ， 王静虹 ， 饶丽芳 ， 等． 网状铝合 金材料对爆 炸火焰 抑制性 能研究[ J ] ．石油化工安全环保技术 ， 2 0 1 0 ， 2 6 1 3 4- 37． [ 6 ] 李学伟 ， 王 国军 ， 周长海 ， 等． 3 0 0 3铝合金铸 锭均匀化退火 工艺及 力学性 能[ J ] ． 黑龙江科 技学 院学报 ， 2 0 1 2 ， 2 2 5 479 -4 84 ． [ 7 ] 吴文祥 ， 张新 明， 唐建 国， 等． 3 0 0 3铝合金箔制备过程 中的 组织演变 [ J ] ． 金属热处理 ， 2 0 0 6 ， 3 1 3 3 6 3 9． [ 8 ] 岳有成 ， 杨钢 ， 何惠 刚 ， 等． 均匀化退 火对超薄 双零铝箔坯 料组织与性能 的影响 [ J ] ． 金属热处理 ， 2 0 1 3 ， 3 8 9 4 9 5 2． [ 9 ] 潘秋红 ， 郭得海 ， 罗远根 ， 等． 容器箔用 3 0 0 3铝合 金板 带材 退火工艺研究 [ J ] ． 矿冶工程 ， 2 0 1 0 ， 3 0 5 l 1 1 - 1 1 3 ． [ 1 0 ] 杨钢 ， 马宁 ， 何慧 刚， 等- 车 L 制 0 ． 0 0 5 mm铝箔用铸轧坯 料的 工艺研究[ J ] ． 轻合金加工技术 ， 2 0 0 7 ， 3 5 3 1 6 1 8 ． [ 1 1 ]姜宏． 正交实验在改善手机涂装 色差上的应用研究 [ D] ． 上 海 上海交通大学 ， 2 0 0 7 ． [ 1 2 ] 李云雁 ， 胡传荣． 试验设计与数据处理 第 2 版 [ M] ． 北京 化学工业出版社 ， 2 0 0 8 ． [ 1 3 ] 刘振 学 ， 黄仁和． 田爱 民． 实验设计 与数据处 理[ M] ． 北京 化学工业 出版社 ． 2 0 0 5 ． [ 1 4 ] 张成军． 实验设计与数据处理 [ M] ． 北京 化学工业 出版社 ， 20 0 9． [ 1 5 ]肖信． O r i g i n 8 ． 0实用教 程一 科技作 图与数据分 析 [ M] ． 北 京 中国电力出版社 ， 2 0 0 9 ． 编 辑 平平 上 接 第 7 4页 3结束 语 设 计 的 检 测 机 械 手 P L C 程 序 控 制 线 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 的 要 求 ， 其 控 制 方 式 值 得 广 泛 推 广 应 用 。 参 考 文 献 [ 1 ] 王啸东． P L C控制 系统设计方法 解析 [ J ] ．自动化与 仪器仪 表 ， 2 0 1 1 1 4 3 4 8 ． [ 2 ] 鲁炳文 ，赵亮 ． P L C控制 系统的干扰 因素分析 与抗 干扰措 施[ J ] ． 工业仪表 与 自动化装置 ， 2 0 1 1 3 9 7 9 9 ． [ 3 ] 李建军． P L C控 制系统干扰 因素 分析及抗 干扰 措施 [ J ] ． 甘 肃科技 ， 2 0 1 1 1 8 3 2 3 3 ． [ 4 ] 张丽梅．排除 P L C现场干扰 问题 的实践[ J ] ． 山西焦煤科 机械制造 5 3 卷 第 6 1 5 期 技 。 2 0 1 2 4 3 9 4 1 ． [ 5 ] 赵 汉雨 ， 刘 存祥 ， 霍治 军． 全 自动称重式 液体灌 装机 设计 [ J ] ． 机 电信息 ， 2 0 0 8 2 3 2 6 2 7 ． [ 6 ] 付又香． 我 国食 品包装机械 的现状与发展趋势分析 [ J ] ． 湖 南 人文科技学院学报 ． 2 0 0 9 2 7 2 7 3 ． [ 7 ] 胡晓宇．用 P L C控制步进 电机 [ J ] ． 电子制作 ， 2 0 0 8 1 1 31 - 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