基于PLC控制的自动分捡系统的设计
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工件 ， 检测 工件 的类 型 ， 进 行 分类 ， 后 将 其来自百度文库推 放 并 最 到对应 的工 件 滑槽 里 。本 文 设 计 的基 于 Ｐ Ｃ控 制 Ｌ 的 自动 分捡 系统 ， 根据 工件 的颜 色 和材 质在 线 检测 ， 快速 分类 ， 高分 捡效 率 。 提
２ 控 制 系统 硬 件 设 计
化的发 展重 点 。Ｆ ＭＳ标 志 着 传 统 的 机 械 制 造 行 业 进 入 了一个 发展 变 革 的 新 时 代 ， 自其 诞 生 以来 就 显
示 出强 大的 生命 力 。迄今 ， 界 上 已有 大 量 的 Ｆ 世 ＭＳ 在运 行 ， 日本 就有 １ ５套 完 整 的 Ｆ 仅 ７ ＭＳ 。美 国是最 早将 Ｆ ＭＳ用 于 生 产 的 国家 ， 是 Ｆ 也 ＭＳ硬 、 件 技 软 术最 高 的 国家 。德 、 、 等西 方 国家都 在大力 开 发 英 意 与应 用 Ｆ ＭＳ 并 制 订 了短 、 期 的发 展 规 划 。 国 际 ， 长 上 以柔 性 生产 方式 生 产的 产品 产值 已占制造 业 总产 值 的 ７ 以上 ， 有不 断增 长 的趋 势 。柔 性 制 造 ５ 且 系统作 为 当 今 世 界 制 造 自动 化 技 术 发 展 的前 沿 科 技 ， 未来 机构 制造 工厂 提供 了一 幅宏 伟 的蓝 图 ， 为 将 成 为 ２ 世 纪机 械制 造业 的 主要 生产模 式 。 １ ］ Ｆ ＭＳ是 由加 工 系统 、 料 系统 和计 算机 控 制 系 物 统 组成 的 、 能根 据 制 造 任 务 和 生 产 品 种 变 化 而 迅 并 速进 行调 整 的 自动 化 制 造 系 统 。其 中 ， 物料 系 统用 以实 现工 件及 工装 夹具 的 自动 供 给和装 卸 以及 完成
当气 动提 取部 件将 工 件传 送到 检测 部件 传送 带上 的
时候 ， 电传感 器 检测 到有 工件 ， 启动 传送 带和 第 光 便
１ 执行 挡杆 将 工件 挡在 检测 位置 ， 位置 安装 了 ２ 个 该
个 传感 器 ， 电感式 传感 器 和漫 反射 传感 器 ， 中电 即 其 感 式传 感器 检测 工 件 是 否 为 金 属 ， 反 射 传 感 器 检 漫
测 工件 是否 为黑 色 ， 测 完 毕 判 断 出工 件 为 哪类 工 检 件后 ， 相应 的执行 元 件 带 动 挡 杆 旋 转 挡 在相 应 的工 件分类 位 置 ， 实现 分 类 堆 放 ， 后 拨 板 复 位 ， 送 部 最 传 分停 止运 动 ， 完成 分捡 。
工序 间的 自动传 送 、 运 、 捡 和 存 贮 工 作 ， 括 各 调 分 包 种传送 带 、 自动 导 引小 车 、 业机 器 人及 专用 起 吊运 工 送机 等 。分捡 系统 提取从 流 水线 传送 带 上送 过来 的
感 器 检测 到有 工件 后 ， 械 手将 其 抓 住 实现 提 取 动 机 作 ， 线驱 动单 元 带动 机械 手进 行直 线运 动 ， 直 实现 运 送 动作 ， 工 件运 送到 检测 单元 。 将
纪 ８ Ｏ年代 后 ， 造业 自动化进 入 基 于计 算机 的集 成 制 制造（ Ｉ ） Ｃ ＭＳ 时代 ， ＭＳ已成 为 各 国机 械 制 造 自动 Ｆ
维普资讯 http://www.cqvip.com
基 于 Ｐ Ｃ 控 制 的 自动 分捡 系统 的 设 计 Ｌ
曹建 树 ， 申爱 明 ， 晋 艺 黄
（ 京 石 油化 工 学 院 机 电工 程 系 ， 京 １ ２ １ ） 北 北 ０ ６ ７
摘 要 ： 计 了一 套 基 于 Ｐ 设 Ｉ Ｃ控 制 的 柔 性 生 产 线 自动 分 捡 系 统 ， 系 统 的 功 能 是 提 取 从 流 水 线 传 送 该
带上送过 来的 工件 ， 测 工件 的 类型 并 进行 分 类 ， 检 最后 将 其 推放 到 对应 的 工件 滑 槽 里 。本 文 就 其 设 计 思 想、 工作 原理 、 制方 案和 程序 设 计 等要 点 进 行 了 阐述 。试 验 与 实践 证 明 ， 系统 完 全适 用 于 Ｆ 控 该 ＭＳ柔性 生产线 的工 件 自动分捡 ， 柔性 生产 线的 效 率大 幅度提 高。 使
关 键 词 ： Ｉ 柔 性 生 产 线 ； 捡 系统 Ｐ Ｃ； 分 中 图 分 类 号 ： Ｐ ９ Ｔ ３１ 文献 标 志码 ： Ａ
随着社 会 对 产 品多 样 化 、 制 造 成 本 以及 短 制 低 造周期 等需 求 日趋 迫切 ， 柔性 制 造 系 统 （ ＭＳ Ｆ ｅ — Ｆ ， ｌｘ
分 捡 系统 的控 制 框 图 如 图 ２所 示 ， 件 主 要 由 硬
ｓ—０ ７３ ０型 Ｐ 微 机 控 制 器 、 传 感 器 和 电机 的接 Ｉ ｃ 各
口电路 等组 成 。
１ 系统 组 成 与功 能 分 析
本 设计 的工 件 分 为 ３种 ， １种 为红 色 塑 料 工 第 件 ， ２种为 黑 色 塑 料 工 件 ， ３种 为 银 色 金 属 工 第 第 件， 设计 基于 Ｐ Ｃ控制 的 自动分 捡 系统 结构 原 理 如 Ｌ
— 取件 ｝ —检部 Ｉ Ｉ提部＼ｌ Ｉ测件 气 — 一 动
分捡 部件 控制 系统
Ｐ ＬＣ Ｓ ． ０ ７３ ０
图 １ 分 捡 系 统 组 成 框 图
检测 与 分 捡 部 件 主要 由分 捡 动 作 执行 元 件 、 传 送带 、 工件 分 类堆 放 滑槽 和各 种检 测传 感 器等 组成 。
ｉｌ Ｍａ ｕａｔｒ ｇ Ｓ ｓｅ 发 展 颇 为 迅 速 。 ２ ｂｅ ｎ ｆｃｕｉ ｙ ｔｍ） ｎ Ｏ世
气 动 提 取 部 件 主 要 是 由 提取 工 件 的气 动 机 械
手、 直线 驱动 单元 、 电传 感器 和 电磁 接近 传感 器等 光 组成 。当工件 由流水 线 传 送 带 传 送 过 来 时 ， 电传 光
２ 控 制 系统 硬 件 设 计
化的发 展重 点 。Ｆ ＭＳ标 志 着 传 统 的 机 械 制 造 行 业 进 入 了一个 发展 变 革 的 新 时 代 ， 自其 诞 生 以来 就 显
示 出强 大的 生命 力 。迄今 ， 界 上 已有 大 量 的 Ｆ 世 ＭＳ 在运 行 ， 日本 就有 １ ５套 完 整 的 Ｆ 仅 ７ ＭＳ 。美 国是最 早将 Ｆ ＭＳ用 于 生 产 的 国家 ， 是 Ｆ 也 ＭＳ硬 、 件 技 软 术最 高 的 国家 。德 、 、 等西 方 国家都 在大力 开 发 英 意 与应 用 Ｆ ＭＳ 并 制 订 了短 、 期 的发 展 规 划 。 国 际 ， 长 上 以柔 性 生产 方式 生 产的 产品 产值 已占制造 业 总产 值 的 ７ 以上 ， 有不 断增 长 的趋 势 。柔 性 制 造 ５ 且 系统作 为 当 今 世 界 制 造 自动 化 技 术 发 展 的前 沿 科 技 ， 未来 机构 制造 工厂 提供 了一 幅宏 伟 的蓝 图 ， 为 将 成 为 ２ 世 纪机 械制 造业 的 主要 生产模 式 。 １ ］ Ｆ ＭＳ是 由加 工 系统 、 料 系统 和计 算机 控 制 系 物 统 组成 的 、 能根 据 制 造 任 务 和 生 产 品 种 变 化 而 迅 并 速进 行调 整 的 自动 化 制 造 系 统 。其 中 ， 物料 系 统用 以实 现工 件及 工装 夹具 的 自动 供 给和装 卸 以及 完成
当气 动提 取部 件将 工 件传 送到 检测 部件 传送 带上 的
时候 ， 电传感 器 检测 到有 工件 ， 启动 传送 带和 第 光 便
１ 执行 挡杆 将 工件 挡在 检测 位置 ， 位置 安装 了 ２ 个 该
个 传感 器 ， 电感式 传感 器 和漫 反射 传感 器 ， 中电 即 其 感 式传 感器 检测 工 件 是 否 为 金 属 ， 反 射 传 感 器 检 漫
测 工件 是否 为黑 色 ， 测 完 毕 判 断 出工 件 为 哪类 工 检 件后 ， 相应 的执行 元 件 带 动 挡 杆 旋 转 挡 在相 应 的工 件分类 位 置 ， 实现 分 类 堆 放 ， 后 拨 板 复 位 ， 送 部 最 传 分停 止运 动 ， 完成 分捡 。
工序 间的 自动传 送 、 运 、 捡 和 存 贮 工 作 ， 括 各 调 分 包 种传送 带 、 自动 导 引小 车 、 业机 器 人及 专用 起 吊运 工 送机 等 。分捡 系统 提取从 流 水线 传送 带 上送 过来 的
感 器 检测 到有 工件 后 ， 械 手将 其 抓 住 实现 提 取 动 机 作 ， 线驱 动单 元 带动 机械 手进 行直 线运 动 ， 直 实现 运 送 动作 ， 工 件运 送到 检测 单元 。 将
纪 ８ Ｏ年代 后 ， 造业 自动化进 入 基 于计 算机 的集 成 制 制造（ Ｉ ） Ｃ ＭＳ 时代 ， ＭＳ已成 为 各 国机 械 制 造 自动 Ｆ
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基 于 Ｐ Ｃ 控 制 的 自动 分捡 系统 的 设 计 Ｌ
曹建 树 ， 申爱 明 ， 晋 艺 黄
（ 京 石 油化 工 学 院 机 电工 程 系 ， 京 １ ２ １ ） 北 北 ０ ６ ７
摘 要 ： 计 了一 套 基 于 Ｐ 设 Ｉ Ｃ控 制 的 柔 性 生 产 线 自动 分 捡 系 统 ， 系 统 的 功 能 是 提 取 从 流 水 线 传 送 该
带上送过 来的 工件 ， 测 工件 的 类型 并 进行 分 类 ， 检 最后 将 其 推放 到 对应 的 工件 滑 槽 里 。本 文 就 其 设 计 思 想、 工作 原理 、 制方 案和 程序 设 计 等要 点 进 行 了 阐述 。试 验 与 实践 证 明 ， 系统 完 全适 用 于 Ｆ 控 该 ＭＳ柔性 生产线 的工 件 自动分捡 ， 柔性 生产 线的 效 率大 幅度提 高。 使
关 键 词 ： Ｉ 柔 性 生 产 线 ； 捡 系统 Ｐ Ｃ； 分 中 图 分 类 号 ： Ｐ ９ Ｔ ３１ 文献 标 志码 ： Ａ
随着社 会 对 产 品多 样 化 、 制 造 成 本 以及 短 制 低 造周期 等需 求 日趋 迫切 ， 柔性 制 造 系 统 （ ＭＳ Ｆ ｅ — Ｆ ， ｌｘ
分 捡 系统 的控 制 框 图 如 图 ２所 示 ， 件 主 要 由 硬
ｓ—０ ７３ ０型 Ｐ 微 机 控 制 器 、 传 感 器 和 电机 的接 Ｉ ｃ 各
口电路 等组 成 。
１ 系统 组 成 与功 能 分 析
本 设计 的工 件 分 为 ３种 ， １种 为红 色 塑 料 工 第 件 ， ２种为 黑 色 塑 料 工 件 ， ３种 为 银 色 金 属 工 第 第 件， 设计 基于 Ｐ Ｃ控制 的 自动分 捡 系统 结构 原 理 如 Ｌ
— 取件 ｝ —检部 Ｉ Ｉ提部＼ｌ Ｉ测件 气 — 一 动
分捡 部件 控制 系统
Ｐ ＬＣ Ｓ ． ０ ７３ ０
图 １ 分 捡 系 统 组 成 框 图
检测 与 分 捡 部 件 主要 由分 捡 动 作 执行 元 件 、 传 送带 、 工件 分 类堆 放 滑槽 和各 种检 测传 感 器等 组成 。
ｉｌ Ｍａ ｕａｔｒ ｇ Ｓ ｓｅ 发 展 颇 为 迅 速 。 ２ ｂｅ ｎ ｆｃｕｉ ｙ ｔｍ） ｎ Ｏ世
气 动 提 取 部 件 主 要 是 由 提取 工 件 的气 动 机 械
手、 直线 驱动 单元 、 电传 感器 和 电磁 接近 传感 器等 光 组成 。当工件 由流水 线 传 送 带 传 送 过 来 时 ， 电传 光