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机器与动作顺序

DataLog-1 是一台按颜色分拣小球的机器。小球从料罐经提升管送上料架,左右两条料架各排一队;两只取放手臂交替把球从料架取下,按颜色放进转盘上的六根管子;一根管子满 6 个球,机器停下,把这根管子倒到滚道上,球滚进对应的收集仓。

下面的编号与机器页面上的部件编号一致。

部件​

编号部件作用对应的日志列
1控制面板开关、急停、复位,位于光幕之外Running
2压缩空气接口为气缸和真空供气,在此测量气压Air_Pressure
3光幕有手伸进机器时被遮断Light_Curtain
4步进电机转动承载六根管子的转盘Command_Stepper、Status_Stepper、Position_Stepper
5管子转盘上六根,各收一种颜色T1 … T6、Full_Tube
6、7左、右取放手臂各有三个气缸:小气缸伸向料架,大气缸伸向转盘,垂直气缸上下Sensors_Left、Sensors_Right
8、9左、右真空开关吸盘吸住球时接通同上
12颜色传感器在料架取球位下方,识别球的颜色Color_Left、Color_Right
13滚道管子排出的球沿它滚向收集仓无
14收集仓六个,一管一仓,每仓装 24 个,满了从底部清空无
15料罐存放待分拣的球,满罐 96 个Tank_Level、Tank_Low
16真空提升管一次吸起一个球,送上料架Feed_Ball

一只手臂的一个周期​

两只手臂动作相同,各自一个周期约 4 秒,彼此错开,保证不会同时落球。下表是左臂的一个周期,Sensors_Left 一列是每一步之后这一列的值。

步骤动作Sensors_Left
0停在原位:大、小气缸缩回,垂直气缸在上,真空关37
1小气缸伸出,手臂移到料架上方41
2垂直气缸下降。颜色传感器在此时读出球的颜色25
3真空接通,吸住球89
4垂直气缸上升105
5小气缸缩回101
6大气缸伸出,手臂移到转盘上方102
7真空关闭,球落进颜色对应的管子,该管计数加 138
8大气缸缩回,回到原位37

气缸在两端之间移动时,两端的到位开关都不亮,所以每两步之间还会出现一些中间值,例如 33、9、73。转盘在手臂取到球之后开始转,把颜色对应的管子转到落球位置。

停机​

机器会在两种情况下停止分拣:

  • 满管停机:某根管子满 6 个球。两臂完成当前周期后停在原位,转盘把这根管子转到排料口,球逐个排出,排空后恢复分拣。如果同时有另一根管子也满了,会接着排。停机期间 Command_Stepper 为 15。
  • 缺料停机:两条料架都没有球可取。两臂停在原位等待,直到两侧颜色传感器都检测到球才恢复。料罐降到设定液位时 Tank_Low 变为 1,呼叫操作员补料;操作员到场的时间不固定。

收集仓​

管子排出的球经滚道上的挡板分流,进入对应的收集仓。收集仓不在日志里,所以球离开管子以后的去向,日志无法记录。