基于plc与交流伺服系统fms加工站输送系统

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1、学兔兔www.xuetutu.com第2期(总第183期)机械工程与自动化NO．22014年04月MECHANICALENGINEERING＆AUT()MATI()NApr．文章编号：1672—6413(2014)02—0162—02基于PLC和交流伺服系统的FMS加工站输送系统孙松丽，殷劲松(南京理工大学泰州科技学院机械工程学院，江苏泰州225300)摘要：通过西门子S7—200系列PLC高速脉冲输出方式配合由森创交流伺服电机及交流伺服驱动器组成的交流伺服系统。实现了Kawasaki工业机器人的多点定位控制及在不同位置的抓取工件控制。满足了加工站输送系

2、统的要求。本系统成功应用于本校教学型柔性制造系统．运行可靠。效果良好。关键词：S7—200；交流伺服系统；工业机器人；多点定位控制；输送系统中图分类号：TP273文献标识码：A0引言整过程。此外，为提高生产效率，综合考虑机床、后期南京理工大学泰州科技学院机械工程学院为提升处理箱及传送带工况，可实现工业机器人在原点、数控机械工程及自动化、机械电子等专业实验实训课效果，机床、后期处理箱之间循环移动取放工件。自行设计开发了教学型柔性制造系统(FMS，即FlexibleManufacturingSystem)。该系统以工业生产型柔性制造系统为设计蓝本，主要由原料

3、库站、移动小车站、分拣站、加工站、颜色检测站、零件库站、废品库站等分站组成，通过PLC控制与现场总线组态，实现原料出库、材料检测、分拣、加工、喷漆烘干、颜色检测、废品入库、零件入库等整个生产过程的自动控制与组态。加工站为整个系统的重要组成部分，主要包括数控机床(完成工件的加工)、后期处理箱(完成工件的喷漆烘干)、输送系统(完成工件在输送线、数控机床和后lU期处理箱之间的转移)等硬件设备。本文在简介教学1一传送带；2--待加工工件}3一工业机器人；4--交流伺服电机；5一工作台；6--数控机床l7--后期处理箱；8一导轨副}型FMS加工站输送系统结构组成和

4、控制要求的基础9一滚珠丝杠螺母副；10一支架上，着重阐述加工站输送系统控制部分的设计。图1加工站主体结构示意图1加工站输送系统2基本控制系统图1为加工站主体结构示意图。工业机器人、交本控制系统需完成的主要控制功能有：①工业机流伺服电机、工作台、导轨副、滚珠丝杠、支架是加工站器人多点定位控制；②工业机器人在不同定位点实现输送系统的主要组成部件，控制按钮、PLC主控单元、不同抓取动作的控制。伺服驱动器等电控器件均安装在电控柜内。为完成上述控制要求，主控单元选用西门子加工站输送系统工作流程如下：传送带有待加工S7—200系列CPU226(Dc／Dc／DC)型P

5、LC，驱动工作工件一工业机器人前行至第一定位点一工业机器人从台运行的伺服电机为森创80CB-75C交流伺服电机传送带抓取工件送人数控机床一(机床开始加工)一加(自带2500线编码器)，配套选用森创MS一0020A型全工完毕一工业机器人从机床内取工件一工业机器人夹数字交流伺服驱动器，工件的抓取运送由Kawasaki持工件前行至第二定位点一工业机器人将工件送人后JIl崎工业机器人完成。其中，森创80CB-75C型交流期处理箱一(处理箱进行喷漆烘干)一处理完毕一工业伺服电机的额定输出功率为750W、电机转子惯量为机器人从烘箱内取工件并放至传送带上一工业机器人1

6、．O3N·m，额定转速为3000r／min；森创MS．0020A复位至原点。上述工作流程为输送系统单一循环的完伺服驱动器采用DSP全数字控制方式，6种脉冲输入收稿日期：2013—07—29；修回日期：2013—09—29作者简介：孙松丽(1975一)，女，山东莱州人，高级工程师，本科，主要从事机电一体化、机电控制系统方面的研究工作。学兔兔www.xuetutu.com2014年第2期孙松丽．等：基于PIC和交流伺服系统的FMS加工站输送系统·163·方式，编码器反馈脉冲可分频输出并具有键盘及LED(O．3S～O．5s)置位Q1．3为1即可(若置位时间过数

7、码管显示功能。长，工业机器人将反复执行当前程序，产生误操作)。2．1多点定位控制表l工业机器人与主控PLC端口对应说明图2为多点定位示意图。按照控制要求，带动工程序编号完成工作内容工业机器人控制柜CPU226业机器人的工作台需在原点、第一定位点A、第二定位CN4连接器端口PLC输出端口点B之间往复运行。根据运行特点和规律，本定位控1从传送带取待加工工件IN24Q1并放至数控机床内．1制采用相对定位方式，即将下一定位点相对于当前位置的距离作为运行位移量。2从数控机床内取工件IN26Q1．23将工件放至后期IN28Q1处理箱内．34从后期处理箱内取工IN3O

8、Q1极限原点定位Il定位极限件并放至传送带上．41一交流伺服电机；2一联轴器；3