检测机械手的PLC控制*

□ 张同怀

西安航空学院陕西省泵类装备工程研究中心 西安 710077

目前，柔性制造系统 （Flexible Manufacturing System，FMS）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［1-3］。由PLC程序控制来完成该柔性制造系统的自动化运行［4-10］，本文的检测机械手是FMS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PLC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，红色指示灯发光，绿色指示灯熄灭。

▲图1 检测单元的结构组成

▲图2 检测单元检测元件及控制机构安装示意

表1 检测机械手工作状态表

（3）系统规定。上盖检测：有上盖为1，无上盖为0；销钉材质检测：金属为1，非金属为 0；色差检测：贴签为1，未贴签为0；销钉检测：穿销为1，未穿销为0。

上述过程中，对应的工作状态见表1。

表2 检测机械手单元对应PLC的I/O编号分配表

▲图3 检测机械手控制流程图

检测机械手单元对应PLC的I/O编号分配表见表2。

检测机械手单元PLC控制接线图如图4所示。

▲图4 穿销机械手单元PLC控制接线图

3 结束语

设计的检测机械手PLC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。

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