小型搬运机械手控制系统设计.pdf

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1、自动化小型搬运机械手控制系统设计陈杨，杜玉红，李阳(天津工业大学机械电子学院，天津300160)本欧姆龙系统在机械手中的PLC控制。重点介绍了机械手控制系统中软件的设计过程以及PLC控制气动机械运动过程和控制要求等方面。充分利用试验台来加深对PLC控制的认知，根据机械手的结构及功能、控制篝’l’-i．计．从而培养对PLC的选型和I／O分配、编写PLC程序及绘制梯形图的能力。关键词：可编程控制器(PLC)；机械手；控制中图分类号：TP273文献标识码：A文章编号：1009—9492f20*0)04—0096—02l刖菁K6位置传感器K5位置传感器随着

2、工业自动化发展的需要，机械手在工业应用中越来越重要。文章主要叙述了欧姆龙PLC在机械手的控制过程。机械手是工业生产中常用的进行水平和垂直位移的机械设备。它的动作由气缸驱动，气缸又由相应的电磁阀控制。控制系统如采用传统的继电器接触控制，机械触点多、接线复杂，因而控制装置体积很大．并且故障率高、_1]PLC的自动控制系统可靠性差、动作精确度低。使用体积小、可靠性高、故障率低、动作精度高。因此为了方便，可以采用PLC控制的机械手控制系统。2机械手的结构及功能该机械手主要有伸缩臂、升降臂、摆臂、抓取工件、放料等功能，该机械手的工作方式有单步手动和自动两种，

3、在系统通电、接通气源后，在单步手动工作方式下“”每按一下开始按钮一．机械手按程序执行步相应的动作，进行下降、抓紧、上升、收缩、旋转、伸出、下降、放松、上升、收回、旋转、伸出等几种操作。在自图1外形图动工作方式下机械手的动作顺序为一抓紧一上：下降升一收缩一右旋转臂一伸出一下降一放料一上升一缩控制。机械手的主要动作归纳为机构的旋转、横臂的伸臂一左旋轨(回到初始位)，按下开始按钮，机械手自动缩、小臂的升降、夹具的夹紧与松开4个动作，这4个动“”完成一个周期的动作后停止。当出现异常时按下急停作分别由4个气缸来驱动．采用换向阀来实现动作的交替㈨外形图如按钮，

4、机械手会立刻停止运动。其图1所变化[3J。机械手的气动实物图见图2。其中4个气缸分别示。为摆动气缸、水平伸缩气缸、垂直伸缩气缸和夹紧气缸，3机械手的控制要求分别由二位三通电磁阀控制气缸动作．电磁阀的得电状态机械手的[41工作是由气缸驱动的．气缸由相应的电磁阀由PLC控制。收稿日期：2010—01一19工业自系统采用气压传动，此装置在设计时考虑了系统调00004。。∞00oooIo

5、Im}____T—(压、调速、顺序动作、缓冲以及安全问题。并且在伸缩机mt∞_Il构、升降机构碰到机械定位装置前减速缓冲，手臂不会因自重而下滑。夹紧可靠Es]。oLIo穹

6、I__J7；“～启动卜__r忙物块纠憧卜--J01200劬聊OO●o201004手臂降卜_——<二卜___r—<=抓敬物体卜__JOt毡吐∞∞5O堪岫7啪∞虮H卜-_广_-7H手臂上卅图2机械手气动实物图卜-一H卜_厂_横向收缩4总体方案_____-__--__--__一卜-根据需要设计总体方案。初始位置在物块上方．机械——jL—一旋转手处于上升状态、伸长状态、机械手松开。通过机械手的0，oo5l每一步动作(如图3)完成整个搬运任务。通过每一步来——Jr_一横向伸山逐步编程，完成总体程序设计。工H卜__厂_暑5PLC的选择和I／0分配手臂脐卜--j

7、通过图3框图来设计程序的梯形图。之后写出程序进—=有箱体行凋试——L卜_T手臂松开__j表l1／0分配表——jI-一H卜-_广手臂上升卜_——jl_一横向收l兀Ir_——】_一oo1O2O1转1————F-——<=ao1o2o口'oD口IO∞——jl-一卜__-T}F_——__(二横向仲山00100口讲02OOO1Ool∞2H卜厂_——-_(二图3总体方案框图HH卜_]L图4梯形图设备有“自动／手动”两种工作方式．其控制程序可分为自动控制程序和手动控制程序两个模块。各模块程序分开编写，结构清晰，便于调试和修改。分析可知，在自(下转第105页)经验信

8、息的快速反应和及时处理，对保证设备制造质量和工程干，他们应具备结构、机械制造、焊接和热处理及表面处进度起到了信息沟通和质量保证作用。理专业知识：5后期监造工作要点(2)讲究设备监造工作方式；(3)监造工程师必须认真熟识设计图纸，强调制造工(1)出厂验收准备艺的符合性：根据设备采购合同，要求制造厂家提交《设备出厂验(4)建立监造工作例会和紧急(意外)情况专题讨论收大纲》，并且审查、审核认可制造厂编制的验收大纲，会制度；督促制造厂按合同等规定的出厂验收状态进行组装，整理(5)严格_I=作程序．上道工序不合格不得转入下道工生产过程中的质量文件。序：(2)

9、出厂验收组织(6)对质量缺陷抓住不放，一抓到底，举一反三；组织业主、设计、监理、物资公司等相关方面到制造(7)加强对外协、