基于 PLC 与伺服在手机外壳检测分拣中的应用

基于 PLC 与伺服在手机外壳检测分拣中的应用

摘要:随着社会的发展与工业技术的进步，自动分拣系统在实际生产中得到广泛应用，但是因为我国自动化发展起步

较晚，因此自动分拣领域的控制系统比较少见，目前现有的分拣系统主要是以执行简单的动作为主，很难适应越来

越复杂的控制系统，因此本系统根据实际问题中出发，设计一套手机外壳分拣系统。本系统以 PLC 和伺服的控制核

心，将整个控制系统的工序通过程序进行逻辑控制，根据 PLC 采集到输入信号，控制伺服电机与气缸进行装配料。

在本系统中主要涉及可编程逻辑控制器、伺服系统、气缸等相关设备，伺服电机与气缸共同组成一个三维的空间，

机械臂在一个三维的空间中进行动作，通过可编程逻辑控制控制脉冲方向对伺服进行水平方向 X 轴运动，控制 Y 轴

运动，Z 轴则是通过气缸进行真空吸动作。在整个装配中，通过气缸上的真空吸盘将工件从传送带上吸起并进行水平

方向 XY 轴运动到对应的托盘上，然后真空吸盘放下工件。机械臂重复整个动作，直到对应托盘上的位置放满。

关键词:PLC；伺服系统；气缸；

Application of PLC and servo in sorting and sorting of mobile phone shell

Abstract: With the development of society and the progress of industrial technology, automatic sorting system has been widely used in actual production. However, because of the late development of automation in our country, the control system in the automatic sorting field is relatively rare. At present, the existing sorting system is mainly to execute the simple action, so it is difficult to adapt more and more more and more. Complex control system, so the system based on practical problems, design a set of mobile phone sorting system. The system uses PLC and servo control core to control the process of the whole control system logically, and collect the input signals according to the PLC, and control the servomotor and the cylinder for loading. In this system, the system mainly involves the programmable logic controller, servo system, cylinder and other related equipment, the servo motor and the cylinder together make up a three-dimensional space, the manipulator moves in a three-dimensional space, through the programmable logic control control pulse direction to the servo to carry on the horizontal direction X axis movement, control the Y axis transportation. The Z axis is vacuum suction through the cylinder. In the whole assembly, the vacuum sucker on the cylinder draws the work piece from the conveyor belt and moves the horizontal XY axis to the corresponding tray, then the vacuum sucker down the work piece. The manipulator repeats the whole movement until the position on the pallet is full.

keyword:PLC; server system; cylinder;

目录

第 1 章  引言 ................................................................................................................................................. 1

1.1 课题的简介与意义 ........................................................................................................................... 1

1.2 国内外自动自动装配状况 ............................................................................................................... 1

1.3 自动装配系统的发展趋势 ............................................................................................................... 2

1.4 本课题主要研究的内容 ................................................................................................................... 2

第 2 章 控制系统整体方案设计 .................................................................................................................. 4

2.1 本系统整体控制方案 ....................................................................................................................... 4

2.2 系统的结构及原理 ........................................................................................................................... 4

第 3 章 自动装配系统硬件设计 .................................................................................................................... 6

3.1 可编程逻辑控制器 ........................................................................................................................... 6

3.1.1 PLC 的基本结构及工作原理 ............................................................................................... 6

3.1.2 PLC 的特点 ........................................................................................................................... 7

3.1.3 PLC 的选型 ........................................................................................................................... 9

3.2 三菱伺服与气动系统的设计 ........................................................................................................... 9

3.2.1 伺服驱动系统的设计与选型 .............................................................................................. 9

3.2.2 驱动电机的选型 .................................................................................................................. 9

3.2.3 气动系统的选型 ................................................................................................................ 10

3.3 系统接线图 .................................................................................................................................... 11

3.3.1 I/O 分配表 ......................................................................................................................... 11

3.3.2 伺服控制电路 .................................................................................................................... 12

3.3.3 气动电路设计 .................................................................................................................... 12

3.3.4 PLC 外部接线图 ................................................................................................................. 13

第 4 章 控制系统软件设计 .......................................................................................................................... 14

4.1 软件流程图分析............................................................................................................................. 14

4.1.1 伺服执行良品放置区程序 ................................................................................................ 14

4.1.2 伺服执行良品放置区程序 ................................................................................................ 15

4.2 PLC 梯形图分析............................................................................................................................. 16

4.2.1 伺服使能程序 ..................................................................................................................... 16

4.2.2 伺服报警程序 ..................................................................................................................... 17

4.2.3 X 轴伺服复位程序 ............................................................................................................. 18

4.2.4 Y 轴伺服复位程序 ............................................................................................................. 20

4.2.5 Y 轴伺服手动程序 ............................................................................................................. 22

4.2.6 伺服运行程序 ..................................................................................................................... 23

4.2.7 XY 脉冲数值传送程序 ....................................................................................................... 24

第 5 章 总结 ................................................................................................................................................. 26

参考文献 ............................................................................................................................................... 28

参考文献

【1】王庭有.《可编程控制器原理及应用》.第二版. 国防工业出版社.2008【2】许晓峰.《电机及拖动》.第三版.高等教育出版社.2007

【3】肖军 孟令军.《可编程控制器原理及应用》.清华大学出版社.2008【4】高钦和.《PLC 应用开发案例精选》.第二版.人民邮电出版社.2008【5】宋伯生.《PLC 编程实用指南》.机械工业出版社. 2007

【6】廖常初.《FX 系列 PLC 编程及应用》.机械工业出版社.2006

【7】张培志.《电气控制与可编程序控制器》.化学工业出版社.2007

【8】范永生 王岷.《电气控制与 PLC 应用》.第二版.中国电力出版社.2007

【9】尹刚. 基于 PLC 控制交流变频调速系统设计（硕士学位论文）.沈阳工业大学.2008【10】李艳红.《传感器原理及其应用》.北京理工大学出版社.2010【11】孙余凯.《传感器应用电路 300 例》.电子工业出版社.2008