[发明专利]一种基于PLC的铝锭码垛机控制系统及方法

权利要求书

1.一种基于PLC的铝锭码垛机控制系统，其特征在于：由执行模块、测量模块、控制模块和监控模块组成；

所述执行模块包括伺服电机和电磁阀，伺服电机用于控制码垛机械臂的左右行及上下运动，电磁阀用于控制机械臂的旋转与机械爪张开与闭合、翻锭装置的铝锭夹紧以及铝锭层的合拢；

所述测量模块包括光电传感器，行程开关和超声波传感器，所述光电传感器用于对铝锭进行监控来确定铝锭的状态，所述行程开关包括对机械臂的动作位置进行限定的行程限位开关和对机械臂的位置进行确定并控制机械臂的运动速度的加减速行程开关，超声波传感器固定在机械爪上，用于对铝锭打标履带上铝锭高度进行确认；

所述控制模块用于接收测量模块传回来的信号，并进行分析后传出动作指令给执行模块；

所述监控系统用于监测整个码垛过程。

2.根据权利要求1所述的基于PLC的铝锭码垛机控制系统，其特征在于：

所述伺服电机包括上下行伺服电机和左右行伺服电机，所述电磁阀包括旋转电磁阀、爪开闭电磁阀、挡锭电磁阀和扶锭电磁阀；

所述光电传感器设有两个，其中一个安装在翻锭装置前的第一段履带一侧，确定铝锭是否需要翻转，另一个安装于翻锭装置后的第二段履带一侧，确定铝锭层是否已经堆砌完成，进而让控制模块控制机械臂下行抓取铝锭层；

所述行程限位开关包括左行限位接近开关、右行限位接近开关、上限位接近开关和下限位接近开关，所述加减速行程开关包括左行减速开关、左行加速开关、右行减速开关、右行加速开关、上升减速开关、上升加速开关、下降减速开关和下降加速开关。

3.一种基于PLC的铝锭码垛机控制方法，其特征在于：包括如下步骤：

Step1 铝锭通过第一段履带传送至翻锭装置前，第一段履带上的光电传感器每经过一个铝锭，产生导通信号，并传至控制模块中对其进行计数，前四块铝锭经过后进入翻锭装置进行翻锭，从第五块铝锭开始奇数块铝锭保持原状，偶数块铝锭进行翻锭；

Step2 铝锭经过翻锭装置后进入第二段履带继续向前传输，第二段履带上的光电传感器开始产生导通信号，并传至控制模块中对其进行计数，前四块铝锭构成第一铝锭层，此时机械臂下降，将第一铝锭层抓取并运输至第三段履带上，机械臂再上升返回至第二段履带上对第二铝锭层进行抓取，重复前述动作直到铝锭垛码好即铝锭层达到 11 层，除了第一铝锭层，其余铝锭层均由5块铝锭组成，每相邻两层铝锭层之间垂直交错排列；

Step3 铝锭垛码好后第三段履带向前运动一定距离，重复Step1- Step2直至下一铝锭跺码好。

4.根据权利要求3所述的基于PLC的铝锭码垛机控制方法，其特征在于：所述Step1中翻锭装置是否进行翻锭通过挡锭电磁阀实现，当进入翻锭装置中的铝锭需要进行翻转时，挡锭电磁阀驱动翻锭机构将铝锭夹持并进行翻转，当铝锭不需要翻转时，挡锭电磁阀不驱动翻锭机构动作。

5.根据权利要求3所述的基于PLC的铝锭码垛机控制方法，其特征在于：所述Step2中的每一铝锭层在第二段履带上码好后，扶锭电磁阀驱动扶锭机构将每一铝锭层夹紧。

6.根据权利要求3所述的基于PLC的铝锭码垛机控制方法，其特征在于：所述Step2中机械臂下降时，机械爪通过爪开闭电磁阀驱动打开，机械臂的旋转通过旋转电磁阀驱动实现，机械臂下降的速度由下降减速开关和下降加速开关控制，机械臂上升速度由上升减速开关和上升加速开关控制，机械臂上升高度和下降高度分别由上限位接近开关和下限位接近开关控制，机械臂上升和下降由上下行伺服电机驱动；机械臂左行的速度由左行减速开关和左行加速开关控制，机械臂右行的速度由右行减速开关和右行加速开关控制，机械臂左行位置和右行位置分别由左行限位接近开关和右行限位接近开关控制，机械臂左行和右行由左右行伺服电机驱动。