基于plc自动拧螺钉机控制系统设计

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1、＼．上_韭目动化DoII10．3969／j．issn．1009-9492．2015．12．032基于PLC的自动拧螺钉机控制系统设计周平(江西工程学院，江西新余338000)摘要：介绍了以西门子s7—200PLC为核心的自动拧螺钉机控制系统。给出了自动拧螺钉机的气动设计、伺服电机设计、PLC设计。该机具有很好的可扩展性，应用效果良好。关键词：PLC；螺钉；伺服控制中图分类号：TP273文献标识码：A文章编号：1009—9492(2O15)12—0114—03DesignofAutomaticScrewMachineBasedonPLCZH0UPin

2、g(JiangxiCollegeofEngineering，Xinyu338000，China)Abstract：ThepaperintroducestheSiemens$7-200PLCasthecoreofautomaticscrewmachinecontrolsystem．Thengivesoutthedesignofpneumatic，PLCandservomotor，thismachinehasagoodscalability，theactualapplicationefectisgood．Keywor~：PLC；screw；servoc

3、ontrol0引言螺钉是工业产品的一个零件，其规格多样，传统拧螺钉主要依靠人工，效率低，灵活性差，本文基于装配模块化、自动化的理念，介绍基于PLC的自动拧螺钉机设计。1自动拧螺钉机结构自动拧螺钉机的主要工作过程概述如下：当检测到需进行螺钉装配的产品到位后，经止动气缸将其锁紧，通过气阀将螺钉从气管中导入，装配工作台移动定位，升降气缸带动伺服电机向下运动到位后，伺服电机驱动螺刀将螺钉拧紧。其主要结构如图1所示。图1拧螺钉机主要结构图2自动拧螺钉机气动控制设计拧螺钉机工件夹紧、电机升降、螺钉导入主电机下降，电机转动螺刀紧固螺钉。气动原理如要由气压控制完成

4、。托盘带工件下行至本工位图2所示。时，电感式传感器检测托盘，发出控制信号，由3拧螺钉伺服电机控制设计．2】止动气缸夹持工件，指示灯亮。启动吸气阀，导采用伺服电动机驱动螺刀将螺钉拧紧，伺人螺钉。待装配台伺服定位后升降气缸带动伺服服电动机由伺服驱动器、电动机机体、编码器收稿日期：2015—06—26匪羹图周平：基亏PLCI动拧螺钉机控制系统设计图2气动原理图等组成。系统要求。由计算得知拧螺丝的扭矩较小，选用松下伺服电机控制模式有三种：位置控制、电器的MQMA042A型伺服电机及与其配套的伺速度控制、转矩控制。系统采用位置控制服放大器MQDA043A。该

5、型伺服电机额定转矩模式。其伺服控制器控制接线如图3、4所1．3N·m，最大转矩3．82N·m，矩频特性能满足示。指令脉冲入A相脉冲输入B相辣冲输入z相脉冲输入图3松下伺服控制器控制原理图＼＼业目动化CNI／F托S一。QO．5方向控制4—QO．0脉冲输出T伺35—-<>服29—>驱41————_

6、图5、6所示。5自动拧螺钉机PLC控制流程拧螺钉单元主要完成对行程S7-2ooCPU226开关拧螺钉的装配，采用PLC控1MIO．0IO．4IO．2IO．I10．4IO．5IO．6l10．71I2．qI2．I2·2II2．3}I2．豫2M制，其控制流程如图7所示。Bl6结束语利用PLC对拧螺钉机进行自2寸1。邛。sA2IlsB动控制，系统的硬件结构简单，lV可靠性大大提高，且节省了成本，使螺钉装配的生产效率得到提高。上限升位ll下降拧螺装配缩限位回lI伸出参考文献：工件检测限位启动复位急停手动单站停止有无是否钉伺台饲限位OV．．．I．．一报．．．．

7、．1．．一按钮按扭按钮自切动换联切两换按钮『11松下电器公司．交流伺服电机驱动检测到位服报阻央紧气缸升降气缸警警限位器使用说明[Z]．2005．[2]赵蕴懿，李金萍．螺钉装配及防图5PLC输入端接线图松技术[J]．航天制造技术，2008(5)：45—47．伺服电机升降吸止动伺服装台伺配装台配伺指示灯[3]西门子公司．S7—200可编程控制ov24V电机上电气缸气气缸电机服电服电接地外部器系统手册[Z]．2005．脉冲继电电磁阀电磁方向机脉机方ov24V阉止』动l位保护电源[4]唐晓茜．多传感器螺栓预紧检测方输入器阀控制冲向Il法研究[D]．杭州：浙

8、江工业大24V学，2009．OV[5]阳宪惠．现场总线技术及其应用[M]．北京：清华大学出版社，2000．．：jⅥ宁串鼬9