PLC在机械手搬运工件中的运用定稿.doc

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1、PLC在机械手搬运工件中的运用【摘要】机械手是机电一化设备或自动化生产系统中的常用的装置，用来搬运物体或代替人完成某些操作。根据驱动机械手工作的不同，可分为气动机械手、液压机械手和电动机械手；按照机械手的工作性质，可分为搬运机械手、焊接机械手和注塑机械手等。【关键词】PLC三菱FX2N磁性传感器接近传感器一、前言﹙一﹚机械手的作用机械手能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于

2、机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。机械手主要由手部和运动机构组成。手部是用来抓持工件（或工具）的部件，根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式，如夹持型、托持型和吸附型等。运动机构，使手部完成各种转动（摆动）、移动或复合运动来实现规定的动作，改变被抓持物件的位置和姿势。运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式，称为机械手的自由度。为了抓取空间中任意位置和方位的物体，需有6个自由度。自由度是机械手设计的关键参数。自由度越多，机械手的灵活性越大，通用性越广，其结构也越复杂。一般专用机械

3、手有2～3个自由度。机械手的种类，按驱动方式可分为液压式、气动式、电动式、机械式机械手；按适用围可分为专用机械手和通用机械手两种；按运动轨迹控制方式可分为点位控制和连续轨迹控制机械手等。机械手通常用作机床或其他机器的附加装置，如在自动机床或自动生产线上装卸和传递工件，在加工中心中更换刀具等，一般没有独立的控制装置。有些操作装置需要由人直接操纵，如用于原子能部门操持危险物品的主从式操作手也常称为机械手。﹙二﹚机械手搬运机构图1机械手搬运机构1-摆动气缸2-非标螺丝3-气动手爪4-手抓磁性开关Y59BLS5-提升气缸

4、6-磁性开关D-C737-节流阀8-伸缩气缸9-磁性开关D-Z7310-左右限位传感器11-缓冲阀12-安装支架整个搬运机构能完成四个自由度动作，手臂伸缩、手臂旋转、手爪上升、手爪上下、手爪松紧。1.手爪提升气缸：提升气缸采用双向电控气阀控制。2.磁性传感器：用于气缸的位置检测。检测气缸伸出和缩回是否到位，为此在前点和后点上各一个，当检测到气缸准确到位后将给PLC发出一个信号3.手爪：抓取和松开物料由双电控气阀控制，手爪夹紧磁性传感器有信号输出，指示灯亮，在控制过程中不允许两个线圈同时得电。4.摆动气缸：机械手臂

5、的正反转，由双电控气阀控制。5.接近传感器：机械手臂正转和反转到位后，接近传感器信号输出。6.伸缩气缸：机械手臂伸出、缩回，由电控气阀控制。气缸上装有两个磁性传感器，检测气缸伸出或缩回位置。7.缓冲器：旋转气缸高速正转和反转时，起缓冲减速作用。﹙三﹚传感器应用说明电感式接近传感器由高频震荡、检波、放大、触发及输出电路等组成。震荡器在传感器检测面产生一个交变电磁场，当金属物料接近传感器检测面时，金属中产生的涡流吸收了震荡的能量。使震荡减弱以至停滞。震荡器的震荡及停振这两种状态，转换为电信号通过整形放大器转换成二进制

6、的开关信号，经功率放大后输出。光电传感器是一种红外调制型无损检测光电传感器。采用高效果红外发光二极管光敏三极管作为光电转换元件。工作方式有同轴反射和对射型。他们具有体积小，使用简单，性能稳定，寿命长，响应速度快，抗冲击，耐震动，接受不受外界干扰等优点。磁性开关是用来检测气缸活塞位置的，即检测活塞的运行行程的。他可分为有触点式和无触点式两种。用磁性开关来检测活塞的位置，从设计、加工、安装、调试等方面，都比使用其他限位开关方式简单、省时。触点接触电阻小，一般为50～200mΩ，但可通过电流小，过载能力较差，只适合低

7、压电路。响应快，动作时间为1.2ms。耐冲击，冲击加速度可达300m/s²，无漏电流存在。二、可编程控制器的产生﹙一﹚PLC的由来PLC的研究始于1968年。1969年美国数字设备公司研制成功世界上第一台PLC，并在汽车生产上或得应用。之后，1971年日本从美国引进PLC技术，研制出日本的第一台PLC。1973年欧洲也独立研制出他们的第一台PLC。我国从1947年开始研制PLC，1977年开始工业应用。目前，PLC的产品、产量、用量在所有的工业控制装置中居首位。PLC及其网络被公认为现代工业自动化三大支柱之﹙二﹚

8、PLC的定义1987年2月国际电工委员会﹙IEC﹚曾对可编程序控制器作了一个恰当的定义：“可编程序控制器是一种进行数字运算的电子系统，是专为工业环境下的应用而设计的工业控制器。它采用了可编程序的存储器，用来在其部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的生产过程。可编程序控制器及其有关外围设备，都按易于与