[發(fā)明專利]一種基于PLC的鋁錠碼垛機控制系統(tǒng)及方法

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• 申請日: 2019-04-02
• 公開（公告）號: CN110053979A
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發(fā)明（設計）人: 馮早;伍林峰;吳建德;王曉東;范玉剛;黃國勇;鄒金慧
• 申請（專利權(quán)）人: 昆明理工大學
• 主分類號: B65G57/22
• 分類號: B65G57/22;B65G57/08;B65G61/00;B65G57/11
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• 代理人: 暫無信息

1.一種基于PLC的鋁錠碼垛機控制系統(tǒng)，其特征在于：由執(zhí)行模塊、測量模塊、控制模塊和監(jiān)控模塊組成；

所述執(zhí)行模塊包括伺服電機和電磁閥，伺服電機用于控制碼垛機械臂的左右行及上下運動，電磁閥用于控制機械臂的旋轉(zhuǎn)與機械爪張開與閉合、翻錠裝置的鋁錠夾緊以及鋁錠層的合攏；

所述測量模塊包括光電傳感器，行程開關(guān)和超聲波傳感器，所述光電傳感器用于對鋁錠進行監(jiān)控來確定鋁錠的狀態(tài)，所述行程開關(guān)包括對機械臂的動作位置進行限定的行程限位開關(guān)和對機械臂的位置進行確定并控制機械臂的運動速度的加減速行程開關(guān)，超聲波傳感器固定在機械爪上，用于對鋁錠打標履帶上鋁錠高度進行確認；

所述控制模塊用于接收測量模塊傳回來的信號，并進行分析后傳出動作指令給執(zhí)行模塊；

所述監(jiān)控系統(tǒng)用于監(jiān)測整個碼垛過程。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于PLC的鋁錠碼垛機控制系統(tǒng)，其特征在于：

所述伺服電機包括上下行伺服電機和左右行伺服電機，所述電磁閥包括旋轉(zhuǎn)電磁閥、爪開閉電磁閥、擋錠電磁閥和扶錠電磁閥；

所述光電傳感器設有兩個，其中一個安裝在翻錠裝置前的第一段履帶一側(cè)，確定鋁錠是否需要翻轉(zhuǎn)，另一個安裝于翻錠裝置后的第二段履帶一側(cè)，確定鋁錠層是否已經(jīng)堆砌完成，進而讓控制模塊控制機械臂下行抓取鋁錠層；

所述行程限位開關(guān)包括左行限位接近開關(guān)、右行限位接近開關(guān)、上限位接近開關(guān)和下限位接近開關(guān)，所述加減速行程開關(guān)包括左行減速開關(guān)、左行加速開關(guān)、右行減速開關(guān)、右行加速開關(guān)、上升減速開關(guān)、上升加速開關(guān)、下降減速開關(guān)和下降加速開關(guān)。

3.一種基于PLC的鋁錠碼垛機控制方法，其特征在于：包括如下步驟：

Step1 鋁錠通過第一段履帶傳送至翻錠裝置前，第一段履帶上的光電傳感器每經(jīng)過一個鋁錠，產(chǎn)生導通信號，并傳至控制模塊中對其進行計數(shù)，前四塊鋁錠經(jīng)過后進入翻錠裝置進行翻錠，從第五塊鋁錠開始奇數(shù)塊鋁錠保持原狀，偶數(shù)塊鋁錠進行翻錠；

Step2 鋁錠經(jīng)過翻錠裝置后進入第二段履帶繼續(xù)向前傳輸，第二段履帶上的光電傳感器開始產(chǎn)生導通信號，并傳至控制模塊中對其進行計數(shù)，前四塊鋁錠構(gòu)成第一鋁錠層，此時機械臂下降，將第一鋁錠層抓取并運輸至第三段履帶上，機械臂再上升返回至第二段履帶上對第二鋁錠層進行抓取，重復前述動作直到鋁錠垛碼好即鋁錠層達到 11 層，除了第一鋁錠層，其余鋁錠層均由5塊鋁錠組成，每相鄰兩層鋁錠層之間垂直交錯排列；

Step3 鋁錠垛碼好后第三段履帶向前運動一定距離，重復Step1- Step2直至下一鋁錠跺碼好。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于PLC的鋁錠碼垛機控制方法，其特征在于：所述Step1中翻錠裝置是否進行翻錠通過擋錠電磁閥實現(xiàn)，當進入翻錠裝置中的鋁錠需要進行翻轉(zhuǎn)時，擋錠電磁閥驅(qū)動翻錠機構(gòu)將鋁錠夾持并進行翻轉(zhuǎn)，當鋁錠不需要翻轉(zhuǎn)時，擋錠電磁閥不驅(qū)動翻錠機構(gòu)動作。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于PLC的鋁錠碼垛機控制方法，其特征在于：所述Step2中的每一鋁錠層在第二段履帶上碼好后，扶錠電磁閥驅(qū)動扶錠機構(gòu)將每一鋁錠層夾緊。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于PLC的鋁錠碼垛機控制方法，其特征在于：所述Step2中機械臂下降時，機械爪通過爪開閉電磁閥驅(qū)動打開，機械臂的旋轉(zhuǎn)通過旋轉(zhuǎn)電磁閥驅(qū)動實現(xiàn)，機械臂下降的速度由下降減速開關(guān)和下降加速開關(guān)控制，機械臂上升速度由上升減速開關(guān)和上升加速開關(guān)控制，機械臂上升高度和下降高度分別由上限位接近開關(guān)和下限位接近開關(guān)控制，機械臂上升和下降由上下行伺服電機驅(qū)動；機械臂左行的速度由左行減速開關(guān)和左行加速開關(guān)控制，機械臂右行的速度由右行減速開關(guān)和右行加速開關(guān)控制，機械臂左行位置和右行位置分別由左行限位接近開關(guān)和右行限位接近開關(guān)控制，機械臂左行和右行由左右行伺服電機驅(qū)動。