曾新紅
（廣州航海學院 電氣工程系顽馋，廣東 廣州 510725）
摘 要：隨著自動化程度的日益進步谓厘，智能機器在工業(yè)生產自動化過程中應用日益普遍，智能制造生產工藝也日益受到人們的青睞寸谜。PLC 作為電氣控制系統(tǒng)中的核心器件竟稳，結合機器人控制已廣泛應用于各行各業(yè)，為現(xiàn)代生產提供了高效的生產率。文章介紹了利用三菱 PLC 控制機器人操作實現(xiàn)物品碼垛的設計過程他爸。通過設計實現(xiàn)了機器人自動碼垛過程聂宾。
關鍵詞：PLC；機器人诊笤；碼垛
引言
當前系谐，無論是從國外引進的自動化生產線，還是自行設計的自動控制系統(tǒng)讨跟，普遍把可編程控制器作為控制系統(tǒng)的核心器件[1]纪他。隨著工業(yè)技術和計算機信息技術的發(fā)展，以及工業(yè)自動化程度的不斷提高晾匠，智能制造生產工藝越來越受到人們的青睞止喷。機械手作為最早出現(xiàn)的工業(yè)機器人，它可代替人的繁重勞動以實現(xiàn)生產的機械化和自動化混聊，能在有害環(huán)境下操作以保護人身安全，因而廣泛應用于機械制造乾巧、自動化生產線等行業(yè)句喜。本系統(tǒng)設計采用三菱 PLC 和ABB120 六軸機械手實現(xiàn)生產線物品自動碼垛過程。
1基于三菱 PLC 的機械手控制系統(tǒng)組成
機械手碼垛控制系統(tǒng)主要由 PLC沟于、機械手咳胃、步進電機、觸摸屏和空氣壓縮機等構成旷太。PLC 產生脈沖經(jīng)過驅動器驅動步進電機運行展懈，帶動皮帶輪運轉。物品由皮帶輪輸送供璧，到位后發(fā)出信號給機械手操作碼垛存崖。該系統(tǒng)設計了 3 個傳送帶分別輸送 1 號物品、2 號物品和 3 號物品睡毒，機械手按要求分別操作碼垛 3 組物品来惧。3 組物品由倉庫移出時采用氣動閥驅動，機械手抓取物品也由氣動閥驅動演顾。所有的氣動閥氣流均由一臺空壓機供給供搀。圖 1 為控制系統(tǒng)組成圖。采用 ABB120 六軸機械手钠至。
圖 1 中系統(tǒng)可分為：執(zhí)行機構葛虐、信號檢測機構、控制機構三大部分棉钧，機器人自動碼垛控制系統(tǒng)以碼垛物料為控制目標屿脐，搬運的物料具有一定的規(guī)則形狀，該設計系統(tǒng)中，物料首先從儲物架按一定順序下落摄悯，檢測有物料過來時赞季，PLC 驅動步進電機帶動皮帶輪運送物料，待到指定位置后奢驯，機器人通過搬運夾具把物料從皮帶末端搬運到碼 垛平臺上申钩。第一階段為在 1 號位將方形小箱體碼垛成 4×3×2 的椎體垛狀。
完成碼垛要求后瘪阁，自動進入下一步 2號位碼垛工作撒遣，將物料箱體碼垛成所需形狀。碼垛完成后再自動進入 3 號位碼垛工作管跺，形狀設計按需所置义黎，直至便發(fā)生燈光報警，并停止所有操作豁跑，直至所有物料搬完廉涕，為一個工作流程。機械手的夾物松緊采用氣壓式驅動艇拍，其驅動系統(tǒng)由氣缸狐蜕、氣閥、氣罐和空壓機組成卸夕，其特點是氣源方便层释、動作迅速、結構簡單快集、造價較低贡羔、維修方便。圖 2 為三菱 PLC 外圍接線圖个初。
2 PLC 選型與程序設計
該設計系統(tǒng)根據(jù)輸入/輸出點數(shù)的需求乖寒，選取 FX3UC- 32MT（16 輸入/16 輸出）來控制步進電機和電磁閥以及與機器人信號交互。
根據(jù)系統(tǒng)控制要求勃黍，結合機械手碼垛控制宵统，設計 PLC控制系統(tǒng)的 PLC 程序，由于 1 號覆获、2 號马澈、3 號位順序執(zhí)行碼垛，所以程序中設置相互互鎖弄息，同時為了安全操作痊班，在機械手運行時，設置了光膜檢測報警摹量，只要有人進入工作區(qū)域涤伐，便發(fā)生燈光報警馒胆，并停止所有操作，直至按復位按鈕后凝果，程序繼續(xù)運行祝迂。
3 機械手程序設計
在編輯器中，首先要定義好抓取點和碼垛點后器净，按預置的碼垛順序要求編程型雳。本設計程序中 1 號物就緒信號輸入點為 Id1，2 號物就緒信號輸入點為 Id2山害，3 號物就緒信號輸入點為 Id4纠俭，碼垛完成就緒信號輸出為 io3。注意在機器人編程時先設置慢速調試浪慌，達到要求后再提高運
行速度冤荆。
4 觸摸屏界面設計
通過觸摸屏控制可實現(xiàn)自動控制、手動控制权纤、監(jiān)視運行狀態(tài)和設置參數(shù)钓简。設置傳送帶的運行速度和料倉存儲個數(shù)以及報警指示等功能。觸摸屏畫面如圖 3 所示汹想。通過觸摸屏啟動自動按鈕涌庭，再 按啟動按鈕，機器人能按預定設計完成整個碼垛過程欧宜。
5 系統(tǒng)調試
PLC 程序、機械手運行程序及監(jiān)控畫面設計好之后拴魄，對系統(tǒng)進行調試冗茸。系統(tǒng)能
按要求運行，達到預期匹中。
6 結束語
采用三菱 PLC 和工業(yè)機器人技術設計的自動碼垛控制系統(tǒng)夏漱，該系統(tǒng)經(jīng)調試后按要求運行、控制可靠顶捷，性能優(yōu)越挂绰。系統(tǒng)不僅能對物品進行自動碼垛，而且能遠程監(jiān)測現(xiàn)場設備的運行狀況服赎，實現(xiàn)了實時數(shù)據(jù)顯示葵蒂，性能穩(wěn)定可靠。為自動化生產工藝的實現(xiàn)提供一定的參考價值重虑。
參考文獻:
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