基于PLC的机械手物料分选装置的控制

　　1 引言

　　机械手自动分拣装置是一种高速自动化生产线上的大球与小球自动分拣设备，其工作流程是物料盘负责输送物料，一旦有物料进入准备状态，则启动机械手搬运机构;然后机械手快速定位到物料的正上方，下降抓取物料、提升并释放至指定位置;待物料被释放后，传送装置联动，并根据大球(新规品)与小球(返品)的特点进行分拣;机械手则迅速返回，等待下一轮分拣抓取。本文阐述了应用三菱公司的具有高性能价格比的微型可编程控制器FX2N 系列PLC 的自动分拣大小球控制系统。该系统充分利用了可编程控制器(PLC)的多方面的设计知识和方法，精确的实现机械手从圆点的下降、抓取、上升、右行、下降、释放、上升、左行还原等一系列的动作完成这一工序。

　　2 机械手控制系统设计

　　2.1 系统描述

　　本设计是基于自动化程度高、工作可靠、稳定的机械手控制系统，使其完成分拣大小球的全自动的机械设计,应用三菱公司的可编程控制器FX2N 系列PLC 的自动分拣大小球控制系统,实现机械手从圆点的下降、抓取、上升、右行、下降、释放、上升、左行还原等一系列的动作完成这一工序。机械手分拣装置结构示意图见图1 所示。

　　2.2 I/0 地址分配见表1 所示

　　2.3 选择性分支工作方式

　　(1)选择性分支

　　选择性分支指从多个流程顺序中选择执行某一个流程。FX2N 系列PLC 一条选择性分支的支路数不能超过8 条，初始状态对应有多条选择性分支时，每个初始状态的支路总数不能超过16 条。

　　(2)选择要求

　　①使用传送带，将大、小球分类选择传送。

　　②左上方为原点，传送机械的动作顺序为下降、吸住、上升、右行、下降、释放上升、左行。

　　③机械臂下降，当电磁铁压着大球时，下限位开关LS2 断开，压着小球时，LS2 导通。此控制流程根据LS2 的状态(即对应大、小球)有两个分支，此处应为分支点，且属于选择性分支。分支在机械臂下降之后若LS2 接通，则将小球吸住、上升、右行到LS4(小球位置X004 动作)。然后再释放、上升、左移到原点。分支在机械臂下降之后若LS2 断开，则机械手臂上升、左移到原点。状态转移图中有两个分支，若吸住的是小球，则X002为ON，执行右侧流程;若为大球，X002 为OFF，执行左侧流程。

　　2.4 机械手工作流程

　　图2 列举了大小球分类选择传送状态转移图。

　　3 系统调试

　　3.1 上机调试

　　PLC 程序的调试可以分为模拟调试和现场调试两个调试过程，在此之前首先对PLC 外部接线作仔细检查，这一个环节很重要。外部接线一定要准确无误。也可用事先编写好的试验程序对外部接线做扫描通电检查来查找接线故障。不过，为了安全考虑，最好将主电路断开。当确认接线无误后再连接主电路，将模拟调试好的程序送入用户存储器进行调试，直到各部分的功能都正常，并能协调一致地完成整体的控制功能为止。