一种工业机械手的PLC控制

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1、一种工业机械手的PLC控制摘要:文章在对一种执行机构由电动机和液压缸组成的工业机械手的结构进行分析的基础上，将PLC应用于其控制系统，完成了系统的硬件设计和软件设计。根据该机械手的工作特点，采用步进顺序控制方式，使程序简化，便于调试。将PC与PLC组成分布式控制系统，进行联网通信，工作人员可在上位机上编程、监测设备运行情况，实时地对现场参数进行修改、调整，使系统工作于最佳状态。关键词:机械手PLC控制步进顺控状态转移图PLCControlofaIndustryManipulatorAbstract:Thispaperintroducesthedesigningandsystemhardw

2、areandsoftwareofacontrolsystemofaindustrymanipulatorbasedonPLC,whoseexecutivemechanismismadeupofelectricmotorandhydrauliccylinder.Accordingtotheworkcharacteristicofthismanipulator,steppingsequencecontrolisadoptedsoastosimplifyprogram.Workercanprogram,monitorequipmentstate,andmodifysiteparameterby

3、top-computerindistributedcontrolsystemmadeupofPCandPLC,sothatthesystemcankeepoptimalproperty.Keywords:manipulatorPLCcontrolsteppingsequencecontrolstateshiftchart0引言机械手在自动化车间中用来运送物料,从事焊接、喷漆、装配等工艺操作，可将操作工人从繁重、单调、重复的体力劳动中解放出来。特别是在高温、危险、有害的作业环境（放射性、有毒气体、粉尘、易燃、易爆、强噪声等）中，可用机械手代替人的部分操作。目前，机械手已广泛应用于铸造、锻造

4、、冲压、切削加工、喷漆、装配等各种工艺过程中。本文介绍一种执行机构由电动机和液压缸组成，采用PLC控制的机械手控制系统的设计。1机械手结构及动作本机械手用于生产线上工件的自动搬运，其结构如图1所示。由A、B两个液压缸完成工件的夹紧和提升的动作。A缸通过一个单电两位四通电磁换向阀控制工件的夹紧、放松，B缸通过一个双电两位四通电磁换向阀控制机械手的升降；由小车实现机械手的移动。该小车用两台电动机驱动，一台是高速，一台是慢速。当小车前进时以慢—快—慢的形式行进，返回时以慢—快—慢的形式后退。当工件从输送带输送到机械手的下方时，工件碰压行程开关SQ1，B缸活塞杆伸出，带动机械手下降，下降至终点碰

5、压行程开关SQ3，与机械手夹钳相联的A缸活塞杆收进，机械手将工件夹紧；当工件夹紧到位时，行程开关SQ5动作，B缸的活塞杆收进，把工件提升；当工件提升至最高位置时碰压行程开关SQ4，启动小车向右慢速行走；当小车碰压行程开关SQ7时，转为快速行走；接近终点时，小车碰压行程开关SQ8，转为慢速行走；行至右边终点碰压行程开关SQ9，小车停止前进；停留5秒后，B缸活塞杆再次外伸，机械手下降至终点，A缸活塞杆外伸，带动夹钳松开，将工件放下；然后，机械手上升，小车以慢—快—慢的运动形式沿原路返回，恢复到图中所示的原点位置。42系统硬件设计包括主电路和控制电路的设计。主电路中有二台电动机，即慢速电机和快

6、速电机，分别拖动小车慢行和快行。其控制如下：慢速电动机M1由接触器KM1、KM2分别控制其正转和反转；快速电动机M2由接触器KM3、KM4分别控制其正转和反转。控制电路设计主要是PLC输入、输出接线图的设计，按照机械手控制和工艺流程的要求，科学地选择控制方案，确定PLC型号和传感器，合理地分配输入、输出点，得到图2所示的PLC输入、输出接线图。图2PLCI／O接线示意图图中，设置9个行程开关SQ1~SQ9用于检测工件、小车、机械手的位置以及机械手夹钳的夹紧、放松状态，并对系统实施控制。其中SQ1为工件是否到位检测开关；SQ2为小车原位检测开关；SQ3、SQ4分别为机械手下降、上升是否到位

7、检测开关；SQ5、SQ6分别为机械手夹紧、放松检测开关；SQ7、SQ8分别为小车运动速度转换开关；SQ9为小车运动停止开关。为了便于生产加工和维修、调整，设置了工作方式选择开关SA。当开关置于“自动”位时，从工件通过输送带输送到机械手下方开始，到机械手将工件搬运到指定位置卸下，并返回原位等待下一个工件到来，全部自动进行；置于“手动”位时，通过按钮SB1~SB7对机械手的升降，夹钳的放松、夹紧，小车的进退和运动速度等各动作流程进行点动