自動(dòng)打銷(xiāo)機(jī)

1、<p><b>　　自動(dòng)打銷(xiāo)機(jī)</b></p><p>　　摘要：隨著國(guó)內(nèi)PLC（Programmable Logic Controller）技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)PLC技術(shù)已初步成熟，具備了一定的技術(shù)、產(chǎn)業(yè)和應(yīng)用基礎(chǔ)。這對(duì)于智能工業(yè)來(lái)說(shuō)，將進(jìn)一步提高制造效率、改善產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本和資源消耗，將智能工業(yè)提升到一個(gè)的新階段。本文基于主控制器PLC，闡述了作者設(shè)計(jì)的自動(dòng)打銷(xiāo)機(jī)的電子方面

2、設(shè)計(jì)，以及它的各個(gè)子模塊之間協(xié)調(diào)工作的設(shè)計(jì)思想和實(shí)現(xiàn)方法，本文著重介紹各個(gè)子模塊的作用、程序原理圖的設(shè)計(jì)、硬件電路的設(shè)計(jì)與選型。</p><p>　　關(guān)鍵詞：智能工業(yè)，PLC，打銷(xiāo)機(jī)，MCU；</p><p>　　1、引言：進(jìn)入90時(shí)代后，我國(guó)的PLC進(jìn)入了廣泛發(fā)展階段，市場(chǎng)上也出現(xiàn)了一些基于PLC的工業(yè)控制產(chǎn)品，但至今尚未出現(xiàn)基于PLC的自動(dòng)打銷(xiāo)機(jī)。本文主要致力于自動(dòng)打銷(xiāo)機(jī)的電子方面設(shè)計(jì)

3、，以及它的各個(gè)子模塊之間協(xié)調(diào)工作的設(shè)計(jì)思想和實(shí)現(xiàn)方法，著重介紹各個(gè)子模塊的作用、程序原理圖的設(shè)計(jì)、硬件電路的設(shè)計(jì)與選型。此產(chǎn)品的出現(xiàn)將會(huì)提高制造效率、改善產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本和資源消耗。</p><p><b>　　2、設(shè)計(jì)方案</b></p><p><b>　　2.1 硬件設(shè)計(jì)</b></p><p><b&g

4、t;　　PLC系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　PLC的主機(jī)型號(hào)為三菱公司的FX2N-64MR。本文中使用的FX2N-64MR輸入接口和輸出接口都為32點(diǎn)，其輸入接口和輸出接口的接線端子分別被引出至開(kāi)關(guān)量輸入端子單元和開(kāi)關(guān)量輸出端子單元。</p><p>　　PLC結(jié)構(gòu)圖如圖3.1。</p><p>　　圖3.1 PLC結(jié)構(gòu)圖</p>

5、<p><b>　　紅外檢測(cè)掛箱模塊</b></p><p>　　本論文模塊中受不受到紅外線的照射將直接影響到熱敏電阻吸收的輻射能時(shí)間，進(jìn)而影響到R3表面的溫度，溫度的變化直接決定熱敏電阻R3的阻值大小。通過(guò)比較器將熱敏電阻R3的電壓與設(shè)定值進(jìn)行比較，進(jìn)而輸出高低電平。</p><p>　　圖3.4 紅外檢測(cè)掛箱模塊</p><p&g

6、t;<b>　　軟件設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　本文具體流程如下：</b></p><p>　　第一步：定時(shí)器開(kāi)始定時(shí)三秒，電機(jī)1旋轉(zhuǎn)將傳送帶上的各個(gè)工件部分傳送到指定位置，位置的確定通過(guò)紅外傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)；</p><p>　　第二步：氣缸1開(kāi)始工作，將各個(gè)工件部分進(jìn)行組裝；</p><p

7、>　　第三步：電機(jī)2旋轉(zhuǎn)三秒，電機(jī)3旋轉(zhuǎn)三秒，將組裝完成的工件傳送到指定位置；</p><p>　　第四步：計(jì)數(shù)器加一，當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)到五的時(shí)候，執(zhí)行第五步并清零，否則執(zhí)行第一步；</p><p>　　第五步：五個(gè)小舵機(jī)同時(shí)旋轉(zhuǎn)，完成裝銷(xiāo)工作；</p><p>　　第六步：氣缸2進(jìn)行打銷(xiāo)操作，在五個(gè)工件下方的五個(gè)小氣缸1同時(shí)判斷是否打銷(xiāo)成功；</p>

8、<p>　　第七步：如果五個(gè)工件中有兩個(gè)以上的工件打銷(xiāo)失敗，進(jìn)行報(bào)警操作，提醒操作員注意機(jī)器工作狀態(tài)；</p><p>　　第八步：電機(jī)3旋轉(zhuǎn)，將打銷(xiāo)成功的工件收集并計(jì)數(shù)，打銷(xiāo)失敗的工件通過(guò)氣缸3剔除。</p><p>　　論文設(shè)計(jì)的程序流程圖如圖4.1所示。</p><p>　　圖4.1 系統(tǒng)總體程序設(shè)計(jì)</p><p>　　

9、機(jī)器工作期間，如果操作員按下停止按鈕，機(jī)器將在執(zhí)行完本次整個(gè)程序后停止工作。如果操作員按下急停按鈕，機(jī)器將立刻停止工作。</p><p>　　打銷(xiāo)前準(zhǔn)備階段程序的設(shè)計(jì)</p><p>　　通過(guò)定時(shí)器T0定時(shí)，電機(jī)1工作三秒，把各個(gè)工件部分傳送到指定位置，位置的確定通過(guò)紅外模塊確定：工件在傳送途中，紅外線必定會(huì)被工件遮擋一段時(shí)間，因此PLC可以通過(guò)判斷紅外線的狀態(tài)來(lái)確定工件位置。</p

10、><p>　　通過(guò)定時(shí)器T1定時(shí)，氣缸1進(jìn)行工作一秒，將各個(gè)工件部分進(jìn)行組裝，構(gòu)成一個(gè)完整的工件。并通過(guò)定時(shí)器T2定時(shí)，電機(jī)2和電機(jī)3開(kāi)始工作，把工件傳送到指定位置。通過(guò)計(jì)數(shù)器D8計(jì)數(shù)，判斷整個(gè)過(guò)程是否執(zhí)行了五次。</p><p>　　打銷(xiāo)前準(zhǔn)備階段程序設(shè)計(jì)如圖4.3。</p><p>　　圖4.3 打銷(xiāo)前準(zhǔn)備階段部分程序設(shè)計(jì)</p><p>　

11、　裝銷(xiāo)、打銷(xiāo)和檢測(cè)程序的設(shè)計(jì)</p><p>　　通過(guò)線圈M28判斷打銷(xiāo)前的準(zhǔn)備工作是否完成，接著舵機(jī)旋轉(zhuǎn)90度進(jìn)行裝銷(xiāo)，氣缸2進(jìn)行一秒的打銷(xiāo)操作，打銷(xiāo)的同時(shí)，在五個(gè)工件下方的五個(gè)小氣缸1判斷工件是否打銷(xiāo)成功，并將結(jié)果通過(guò)硬件電路傳送給線圈M37、M38、M39等，PLC通過(guò)線圈M37、M38、M39等狀態(tài)控制電機(jī)3的工作狀態(tài)和氣缸3的工作狀態(tài)，來(lái)收集打銷(xiāo)成功的工件和計(jì)數(shù)并去除打銷(xiāo)失敗的工件，當(dāng)一次打銷(xiāo)中的五個(gè)工

12、件發(fā)現(xiàn)有兩個(gè)以上的工件打銷(xiāo)失敗，則自動(dòng)打銷(xiāo)機(jī)開(kāi)始報(bào)警，但打銷(xiāo)工作繼續(xù)。裝銷(xiāo)、打銷(xiāo)和檢測(cè)的部分程序如圖4.4。</p><p>　　圖 4.4 裝銷(xiāo)、打銷(xiāo)和檢測(cè)的部分程序</p><p>　　通過(guò)線圈M28判斷打銷(xiāo)前的準(zhǔn)備工作是否完成，接著舵機(jī)旋轉(zhuǎn)90度進(jìn)行裝銷(xiāo)，氣缸2進(jìn)行一秒的打銷(xiāo)操作，打銷(xiāo)的同時(shí)，在五個(gè)工件下方的五個(gè)小氣缸1判斷工件是否打銷(xiāo)成功，并將結(jié)果通過(guò)硬件電路傳送給線圈M37、M3

13、8、M39等，PLC通過(guò)線圈M37、M38、M39等狀態(tài)控制電機(jī)3的工作狀態(tài)和氣缸3的工作狀態(tài)，來(lái)收集打銷(xiāo)成功的工件和計(jì)數(shù)并去除打銷(xiāo)失敗的工件，當(dāng)一次打銷(xiāo)中的五個(gè)工件發(fā)現(xiàn)有兩個(gè)以上的工件打銷(xiāo)失敗，則自動(dòng)打銷(xiāo)機(jī)開(kāi)始報(bào)警，但打銷(xiāo)工作繼續(xù)。</p><p>　　顯示和報(bào)警程序的設(shè)計(jì)</p><p>　　PLC首先將打銷(xiāo)成功的工件數(shù)量，即將斷電不清零數(shù)據(jù)寄存器D203通過(guò)PLC的七段譯碼指令輸出到

14、LED顯示屏上顯示，接著判斷一次打銷(xiāo)的五個(gè)工件中是否有兩個(gè)以上的工件打銷(xiāo)失敗，即判斷斷電不清零數(shù)據(jù)寄存器D204中數(shù)據(jù)是否大于二，如果大于，則輸出繼電器Y017得電，接著指示燈發(fā)亮報(bào)警。顯示和報(bào)警程序如圖4.6。</p><p>　　圖4.6 顯示和報(bào)警程序</p><p><b>　　測(cè)試結(jié)果及分析</b></p><p>　?。?）氣缸1將

15、各個(gè)工件組裝成整個(gè)工件如圖5.1.1</p><p>　　圖5.1.1 將各個(gè)工件組裝成整個(gè)工件</p><p>　?。?）氣缸2進(jìn)行打銷(xiāo)操作如圖5.1.2</p><p>　　圖5.1.2 進(jìn)行打銷(xiāo)操作</p><p>　?。?）當(dāng)一次打銷(xiāo)的五個(gè)工件中有兩個(gè)以上的工件打銷(xiāo)失敗，報(bào)警單元進(jìn)行工作如圖5.1.4</p><p

16、>　　圖5.1.4 報(bào)警單元進(jìn)行工作</p><p>　　首先，代表傳送帶1的L1燈會(huì)發(fā)光，表示正在將各工件部分傳送到指定位置；然后，代表氣缸1的L2會(huì)發(fā)光，表示將各工件部分進(jìn)行組裝；接著代表傳送帶2的L4和代表傳送帶3的L5發(fā)亮，表示將已完成組裝的工件傳送到指定位置；之后以上步驟重復(fù)五次；接著代表舵機(jī)的L6發(fā)亮0.75s,表示舵機(jī)旋轉(zhuǎn)90度，氣缸2進(jìn)行裝銷(xiāo)操作；隨后代表氣缸2的L7發(fā)光，表示氣缸2進(jìn)行打銷(xiāo)

17、和計(jì)數(shù)，如果打銷(xiāo)失敗的工件大于兩件，代表報(bào)警的L10發(fā)光，表示報(bào)警。</p><p>　　從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，該程序符合編程需求，故程序設(shè)計(jì)成功。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]邢海龍.自動(dòng)打釘機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].科學(xué)資訊,2012,34:63</p><p>　　[2]王 瀟.

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