Page 117 - 《橡塑技术与装备》2022年10期

工业自动化 谢国强 等·基于 PLC 的半钢智能分拣机器人控制系统的设计

基于 PLC 的半钢智能分拣机器人控制

系统的设计

谢国强，骆广兵，王永涛，李文建
( 青岛星华智能装备有限公司技术质量中心，山东 青岛 266000)

摘要 ： 以半钢智能分拣机器人为研究对象，以 PLC 为控制核心，分析了半钢智能分拣机器人系统组成和工艺流程，并对分拣
桁架、滑台和龙门桁架的组成进行了介绍，给出了硬件网络构成。本系统能很好的实现从轮胎识别、码垛、运输、暂存入库，并
通过 WMS 调度完成轮胎分类存储，并把一垛垛轮胎搬送给入库线体。东风双星智能工厂运行效果显示，本控制系统，操作简便，
运行稳定，大大提高了智能化生产效率，具有很好的应用推广价值。
关键词 ： 分拣机器人 ； PLC ；龙门桁架 ；智能工厂
中图分类号 ： TQ330.493 文章编号 ： 1009-797X(2022)10-0063-04
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2022.10.013

我国是轮胎生产大国，其产量和使用量来说，都 和龙门桁架组成。分拣桁架是由一个 3 轴桁架机器人，
是世界首位，但是轮胎行业的起步和发展都比较晚， 用来分拣和码垛半钢轮胎。滑台是用于放置轮胎分类
这也就造成了与国外知名厂家技术上存在一定的差距， 垛位的移动小车。龙门桁架是龙门机器人，用于把滑
随着各行各业的自动化设备的广泛应用，国家政策的 台码垛完成的轮胎，放到库存区，然后再把库存区的
鼓励和支持，对于从 2002 年中国就开始发展轮胎行业， 垛位放到入库线体上。
那是很多自动化设备都需要进口，中国一些企业也开 1.2 系统组成
始引进吸收先进技术。中国橡胶设备也开始发展起来。 （1）分拣桁架
轮胎行业在随后的发展洪流中在生产效率和产品质量 如图 1 所示，分拣桁架有固定方钢横梁、治具抓手、
上有了较大的提升，不仅满足了国内汽车市场的急速 Y 轴驱动电机、Z 轴滑块矩形管、Z 轴驱动电机、Z 轴
发展的需求，还大量出口国外，满足国际市场不足。 固定槽钢、治具驱动电机、行走拖链、横走护栏等组成。
因此，先进的自动化设备作为轮胎行业的发展基础， 通过线体上方的 RFID 扫描，WMS 收到信号，通过线
努力提高自动化橡胶设备的应用比例，全面提高轮胎 体分拣到相应的通道，然后 WCS 把轮胎型号给分拣
行业的发展质量，使轮胎行业能够在产品质量和生产 机器人，分拣机器人就根据 WCS 给定从通道线体上
效率上都有显著的提高，促进轮胎行业的全面发展 [1] 。 抓取轮胎，把轮胎放到滑台的相应位置，从而实现轮
我国的轮胎生产行业要想进一步发展、实现赶超，必 胎的分拣和码垛。
须重视自动化设备的生产与应用改良，最近几年，轮 （2）滑台
胎工厂开始智能化工业 4.0 改革，要求有先进的轮胎 滑台由驱动电机、同步带、框体支架、载体等组
生产工艺，本控制系统的生产线设备就应运而生，以 成。如图 2 所示，滑台两侧都有机械限位装置，每个
自动化设备的发展带动我国轮胎生产行业的发展，全 滑台都分 4 个轮胎库位，本系统设计 3 个滑台，也就
面提升轮胎的生产效率和产品质量，从而增强市场竞 是 12 个轮胎库位。这就要求本线体通道一次分拣最多
争力 [2] 。 12 种轮胎型号 ；滑台按照 WCS 要求移动到相应的位

作者简介 ：谢国强（1979-），男，控制理论与控制工程专
1 系统组成
业硕士，主要研究方向为上辅机、小料称量、双复合等橡胶设备，
1.1 工艺流程 线体、堆垛机、RGV 等物流设备，自动包装设备等。
本文设计的控制系统生产线是由分拣桁架、滑台 收稿日期 ：2022-04-06

年
2022 第 48 卷 ·63·