【正文】 Key Words：manipulator。自動(dòng)化流水線的產(chǎn)生，不僅大大提高了工作效率，也讓許多人工操作存在安全隱患的流程被機(jī)械設(shè)備替代，讓現(xiàn)代工業(yè)變得更具人性化。通過(guò)可編程控制器的程序設(shè)計(jì)，完成相應(yīng)的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)控制功能。隨著數(shù)字時(shí)代的到來(lái)，信息技術(shù)的飛速發(fā)展從而帶動(dòng)了各個(gè)行業(yè)的自動(dòng)化進(jìn)程。PLC在逐步掃描的過(guò)程中，計(jì)數(shù)器會(huì)記錄相應(yīng)的步數(shù)，PLC完成一次掃描動(dòng)作所需要的時(shí)間就是其掃描周期。 PLC內(nèi)部結(jié)構(gòu)PLC的的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖21所示，組要由CPU、存儲(chǔ)器、輸入輸出接口、電源等組成。 PLC存儲(chǔ)器分為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)區(qū)、系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)和用戶程序存儲(chǔ)區(qū)。但一般的情況下，繼電器輸出由于負(fù)載能力更強(qiáng)，所以實(shí)用的范圍更廣。 PLC的選型PLC型號(hào)眾多，在進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)和應(yīng)用的時(shí)候，如何準(zhǔn)確的選擇尤為重要。在進(jìn)行PLC選型時(shí)候，應(yīng)該根據(jù)系統(tǒng)的電源實(shí)際情況，選取合適的電源類型的PLC，使其適合設(shè)計(jì)的要求。早期的機(jī)械手主要完成抓取，移動(dòng)等動(dòng)作，但是由于工業(yè)過(guò)程變得更加復(fù)雜，所以這些基本的動(dòng)作已經(jīng)無(wú)法滿足人們的需求，于是機(jī)械手的功能得到了很大的擴(kuò)展，如打磨機(jī)械手、切割機(jī)械手、繞線機(jī)械手等特殊功能的機(jī)械手逐漸產(chǎn)生[4]。機(jī)械手由動(dòng)力系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和執(zhí)行器件構(gòu)成，其在動(dòng)作過(guò)程中，控制系統(tǒng)就是通過(guò)得到和發(fā)出信號(hào)給動(dòng)力系統(tǒng)，使動(dòng)力系統(tǒng)有序的給執(zhí)行器件提供動(dòng)力，執(zhí)行器件是最終完成動(dòng)作的機(jī)構(gòu)。自動(dòng)化就就是機(jī)械和控制系統(tǒng)的有效配合，而控制系統(tǒng)就是整個(gè)系統(tǒng)的指揮者。PLC編程語(yǔ)言較為簡(jiǎn)單，學(xué)習(xí)容易，系統(tǒng)設(shè)計(jì)周期也相應(yīng)的變短。 機(jī)械手控制系統(tǒng)研究和設(shè)計(jì)早已經(jīng)十分成熟，在不同的行業(yè)，機(jī)械手扮演的角色也各部相同。當(dāng)放下的時(shí)候，夾緊氣缸保持夾緊動(dòng)作，處于馬達(dá)轉(zhuǎn)子上方的氣缸動(dòng)作，推動(dòng)沖壓器件，將套在產(chǎn)品一端的夾片壓緊，機(jī)械手就完成了本次動(dòng)作，系統(tǒng)回到原來(lái)的位置，重復(fù)進(jìn)行下一次操作[9]。本課題有四個(gè)氣缸動(dòng)作，每個(gè)氣缸裝有始端和終端兩個(gè)磁性開(kāi)光傳感器，工選用八個(gè)此傳感器。安全光幕也是光電傳感器的一種，一端發(fā)射信號(hào)，一端接收，其能夠呈幕布狀擋在沖壓臺(tái)前面。 I\O分配確定了課題電氣元器件的選擇，合理的I\O分配能夠在編程的時(shí)候更具有條理性，表41為PLC的I\O分配表。因?yàn)殚_(kāi)關(guān)電源接在主回路上，所以在其L線上加一個(gè)6A的空氣開(kāi)關(guān)。 PLC輸出接線PLC的輸出端是在其接收到輸入信號(hào)以后，通過(guò)程序的控制，給外部信號(hào)的端口，本課題總共有四個(gè)電磁閥為輸出端，圖43為PLC輸出接線圖。圖47 伸縮氣缸動(dòng)作步進(jìn)程序急停按鈕和光幕傳感器都無(wú)異常時(shí)候，水平氣缸定時(shí)完成，夾取氣缸和沖壓氣缸還沒(méi)動(dòng)作時(shí)伸縮氣缸輔助繼電器M1得信號(hào)，程序進(jìn)入S22狀態(tài)。圖411 伸縮氣缸復(fù)位步進(jìn)程序 當(dāng)夾緊氣缸復(fù)位到初始位置，初始位置的傳感器X010給PLC信號(hào)，則伸縮氣缸復(fù)位，當(dāng)伸縮氣缸復(fù)位到初始位置的時(shí)候，則一次全部的機(jī)械手動(dòng)作完成，則程序回到初始S0狀態(tài)，步進(jìn)結(jié)束。 圖417 觸摸屏自動(dòng)畫(huà)面在線發(fā)模擬當(dāng)跳轉(zhuǎn)至手動(dòng)畫(huà)面，四個(gè)氣缸進(jìn)行分開(kāi)動(dòng)作，如點(diǎn)擊“水平氣缸始端”后面面按鈕，則其對(duì)應(yīng)的是PLC寄存器M0，這時(shí)候MO強(qiáng)制置位OFF，則水平氣缸動(dòng)作至始端；相同的點(diǎn)擊“水平氣缸終端”后面的按鈕，其對(duì)應(yīng)PLC寄存器M0,M0強(qiáng)置位ON，則水平氣缸動(dòng)作。許多東西都是從無(wú)到有，從不懂到懂，從懂之甚少到融會(huì)貫通。MRJ2SB伺服驅(qū)動(dòng)器的技術(shù)資料[M].。三菱電機(jī)自動(dòng)化上海有限公司,在此期間遇到許多的困難，但是每一次逼迫自己去解決問(wèn)題的過(guò)程，都是一次與自身消極意志搏斗的過(guò)程，而經(jīng)過(guò)自己的努力找到解決辦法的時(shí)候，勝利的喜悅總能掩蓋所有的困難經(jīng)歷。圖418 觸摸屏手動(dòng)畫(huà)面編程手動(dòng)界面離線模擬畫(huà)面如下圖419 觸摸屏手動(dòng)畫(huà)面在線模擬 結(jié)束語(yǔ)本次課題重在設(shè)計(jì)，理論的研究不是很多。在復(fù)位按鈕持續(xù)導(dǎo)通，伸縮氣缸和沖壓氣缸復(fù)位到初始位置時(shí)候，水平氣缸復(fù)位；水平氣缸復(fù)位到初始位置時(shí)候，伸縮氣缸動(dòng)作；當(dāng)伸到最低端時(shí)候，夾緊氣缸開(kāi)始復(fù)位；當(dāng)夾緊氣缸復(fù)位完成后，伸縮氣缸再?gòu)?fù)位。圖49 伸縮氣缸復(fù)位步進(jìn)程序夾取氣缸終端傳感器得信號(hào)，沖壓氣缸還沒(méi)有動(dòng)作時(shí)候，伸縮氣缸復(fù)位，步進(jìn)進(jìn)入S24狀態(tài)。電磁閥公共端接24V電壓。24V直流電源旁是觸摸屏，通入24V直流電壓。在分配觸點(diǎn)時(shí)候，功能相同的觸點(diǎn)位置盡量在一起，在工程項(xiàng)目中盡量使其更有條理性。本次傳感器選用NPN型。光電傳感器有發(fā)射端和接收端，在沒(méi)有檢測(cè)到產(chǎn)品時(shí)候，接收端一直能夠接收到發(fā)射端的信號(hào)，當(dāng)有產(chǎn)品時(shí)，信號(hào)中斷，從而給PLC一個(gè)脈沖。轉(zhuǎn)移動(dòng)作和夾片沖在一個(gè)自動(dòng)化過(guò)程中完成，能夠節(jié)省勞動(dòng)力，增加工作效率。本課題是選用對(duì)電動(dòng)器具生產(chǎn)流水線中機(jī)械手的設(shè)計(jì)。機(jī)械手如何正確的完成動(dòng)作，需要方方面的考慮，從基本的電氣元件選擇，到電氣元件的安裝位置，再到最終的設(shè)備調(diào)試，都需要實(shí)際的進(jìn)行。 基于PLC機(jī)械手設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)機(jī)械手出現(xiàn)較早，應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，隨著信息技術(shù)和數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，PLC成為了當(dāng)代自動(dòng)控制系統(tǒng)的主流。PLC作為當(dāng)今自動(dòng)化領(lǐng)域的寵兒，其價(jià)格較低，功能強(qiáng)大，眾多的模塊能夠滿足不同情況下的控制要求。如精密機(jī)械加工的過(guò)程中，機(jī)械手由早期扮演的“搬運(yùn)者”角色，逐步變?yōu)椤凹庸ふ摺苯巧捎谛畔鬏敻泳_，機(jī)械手完成的加工動(dòng)作也變得更加精準(zhǔn)。PLC的輸出有繼電器輸出、晶體管輸出和晶閘管輸出。第一，確定輸入輸出點(diǎn)的個(gè)數(shù)。圖23 PLC漏形輸出和源形輸出接線漏形輸出時(shí)候，電流由外部流入端子，公共端接24V。 輸入輸出單元 輸入和輸出單元是連接外部短路的直接位置，其通過(guò)接收信號(hào)和發(fā)出信號(hào)從而控制外部電路。CPU能夠接收輸入單元的信號(hào)，并對(duì)信號(hào)進(jìn)行識(shí)別和處理，同時(shí)通過(guò)給輸出單元施加電信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)輸入輸出的協(xié)調(diào)配合。隨著工業(yè)自動(dòng)化，PLC控制系統(tǒng)逐步應(yīng)用于各行各業(yè)，其運(yùn)算速度快、體積小等特點(diǎn)愈發(fā)起到了不可替代的作用。PLC是汽車行業(yè)發(fā)展所催生出來(lái)的。manipulator based on PLCAbstract Along with social progress, industrial automation development is particularly attention, produce a variety of machinery automation equipment, and gradually replaced the traditional handmade. Automated assembly line production, not only great