簡(jiǎn)易物料搬運(yùn)機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及plc控制系統(tǒng)研究共5篇(編輯修改稿)
2024-11-04 12:28 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 。同時(shí)，放松電磁閥通電，放下工件。上升電磁閥通電，機(jī)械手爪上升。當(dāng)碰到上限位開關(guān)時(shí)，停止上升。此時(shí)，左移電磁閥接通，機(jī)械手爪向左移。當(dāng)碰到左限位開關(guān)時(shí)，機(jī)械手爪到達(dá)原位，停止移動(dòng)。機(jī)械手的操作方式分為：手動(dòng)操作和自動(dòng)操作兩種。自動(dòng)操作又分為單步、單周期和連續(xù)操作方式。手動(dòng)操作：就是用按鈕操作對(duì)機(jī)械手的每一種運(yùn)動(dòng)單獨(dú)進(jìn)行控制。單步操作：每按一次起動(dòng)按鈕，機(jī)械手完成一步動(dòng)作后自動(dòng)停止。單周期操作：機(jī)械手從原點(diǎn)開始，按一下起動(dòng)按鈕，機(jī)械手將完成一個(gè)周期的動(dòng)作，然后停止在原起始點(diǎn)位置。連續(xù)操作：機(jī)械手從原點(diǎn)開始，按一下起動(dòng)按鈕，機(jī)械手將自動(dòng)地、連續(xù)不斷地周期性循環(huán)工作。在工作中若按一下停止按鈕，機(jī)械手動(dòng)作停止。重新起動(dòng)時(shí)，用手動(dòng)操作方式將機(jī)械手移回原位，按一下啟動(dòng)按鈕，機(jī)械手又重新開始連續(xù)操作。在工作中若按一下復(fù)位按鈕，機(jī)械手將完成一個(gè)周期的動(dòng)作后，回到原位，自動(dòng)停止。第三章 搬運(yùn)機(jī)械手控制程序設(shè)計(jì)第二篇：PLC在物料搬運(yùn)機(jī)械手控制中的應(yīng)用引言機(jī)械手可在空間抓放物體，動(dòng)作靈活多樣，適用于可變換生產(chǎn)品種的中、小批量自動(dòng)化生產(chǎn)，廣泛應(yīng)用于柔性自動(dòng)線[1。筆者開發(fā)的用于熱處理淬火加工的物料搬運(yùn)機(jī)械手，采用PLC控制，是一種按預(yù)先設(shè)定的程序進(jìn)行工件分揀、搬運(yùn)和淬火加工的自動(dòng)化裝置，可部分代替人工在高溫和危險(xiǎn)的作業(yè)區(qū)進(jìn)行單調(diào)持久的作業(yè)，并可根據(jù)工件的變化以及淬火工藝的要求隨時(shí)更改相關(guān)控制參數(shù)。物料搬運(yùn)機(jī)械手結(jié)構(gòu)如圖1所示，物料搬運(yùn)機(jī)械手為三自由度氣壓式圓柱坐標(biāo)型機(jī)械手，主要由機(jī)座、腰部、水平手臂、垂直手臂、氣爪等部分組成。其中，腰部采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，手臂及氣爪采用氣缸等氣動(dòng)元件。對(duì)應(yīng)的物料分揀裝置由4個(gè)普通氣缸構(gòu)成，用以將不同長(zhǎng)度的工件經(jīng)分揀后送至各自的軌道中，并在軌道終端進(jìn)行淬火加工，加工完畢后再由機(jī)械手抓取、搬運(yùn)和分類堆放。機(jī)械手抓取長(zhǎng)、短工件的順序不是固定的，要視物料分揀裝置的分揀結(jié)果以及長(zhǎng)、短工件哪一個(gè)先到達(dá)軌道終端來定。但機(jī)械手對(duì)工件的堆放順序卻是固定的，要按照一定的規(guī)律堆放(如圖1中，長(zhǎng)、短工件各放一邊，以4個(gè)為一組進(jìn)行堆放)，并且堆放工件的位置精度也是有要求的。圖1 物料搬運(yùn)機(jī)械手裝置結(jié)構(gòu)示意圖 機(jī)械手控制系統(tǒng)組成由于取工件和堆放工件都有定位精度要求，所以在機(jī)械手控制中，除了要對(duì)垂直手臂滑塊氣缸、氣爪等普通氣缸進(jìn)行控制外，還要涉及到對(duì)水平手臂氣缸以及機(jī)械手腰部回轉(zhuǎn)的伺服控制。其中，機(jī)械手水平手臂氣缸的伺服控制采用氣動(dòng)比例伺服控制系統(tǒng)。機(jī)械手的回轉(zhuǎn)控制則采用三相混和式步進(jìn)電機(jī)及其控制系統(tǒng)?？紤]到機(jī)械手工作的穩(wěn)定性、可靠性以及各種控制元器件連接的靈活性和方便性，對(duì)這種混合驅(qū)動(dòng)機(jī)械手采用PLC作為核心控制器，上述各控制對(duì)象都必須在PLC的統(tǒng)一控制下協(xié)同工作(如圖2所示)，PLC采用日本三菱公司的FX2N32MR型PLC(16點(diǎn)輸入、16點(diǎn)輸出)。圖2 基于PLC的機(jī)械手控制系統(tǒng)硬件原理圖步進(jìn)電機(jī)選用深圳白山機(jī)電公司的BS110HB3L14204型三相混合式步進(jìn)電機(jī)，最大扭矩:12Nm。保持轉(zhuǎn)矩:。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器性能的優(yōu)劣，直接關(guān)系到步進(jìn)電機(jī)的正常運(yùn)行，必須合理選配。為此，我們?nèi)赃x擇白山公司與BS110三相混合式步進(jìn)電機(jī)配套的Q3HB220M等角度恒力矩細(xì)分型驅(qū)動(dòng)器，定位精度可達(dá)30000步/轉(zhuǎn)。為了確保步進(jìn)電機(jī)控制的穩(wěn)定性、可靠性以及便于日后維護(hù)，我們選擇與FX2N系列PLC配套的脈沖發(fā)生單元FX2N1PG作為步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的控制單元[2。PLC通過擴(kuò)展電纜、控制信號(hào)以及FROM/TO指令對(duì)1PG進(jìn)行控制，向1PG發(fā)出定位命令，然后由1PG通過向步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器輸出指定數(shù)量的脈沖(最大100KPPS)來具體執(zhí)行這個(gè)定位命令，從而最終實(shí)現(xiàn)PLC對(duì)步進(jìn)電機(jī)的伺服定位控制，既提高了控制的靈活性和可靠性, 又便于控制程序的編寫。在圖2中，F(xiàn)X2N1PG的FP和RP分別與步進(jìn)電機(jī)的DR和PU端子相連，表示輸出脈沖類型分別為前向脈沖和反向脈沖。1PG的DOG端為確定步進(jìn)電機(jī)原點(diǎn)位置時(shí)所用。在調(diào)試時(shí)，當(dāng)步進(jìn)電機(jī)接近原點(diǎn)位置時(shí)，應(yīng)通過此端對(duì)應(yīng)的按鈕接通24V電源，從而使步進(jìn)電機(jī)開始以原點(diǎn)返回速度(爬行速度)轉(zhuǎn)動(dòng)，以便在到達(dá)設(shè)定的原點(diǎn)位置時(shí)方便于PG0端的控制。PG0+和PG0為步進(jìn)電機(jī)到達(dá)原點(diǎn)位置時(shí)的停轉(zhuǎn)控制信號(hào)，需外加一個(gè)5V電源，正端接PG0+，負(fù)端通過開關(guān)K與PG0相連。當(dāng)步進(jìn)電機(jī)在DOG信號(hào)的控制下緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)到達(dá)設(shè)定的原點(diǎn)位置時(shí)，可通過手動(dòng)或行程開關(guān)觸發(fā)PG0+和PG0，使兩端接通5V電源，于是電機(jī)停轉(zhuǎn)，并將原點(diǎn)位置記錄下來，存貯在1PG的BFM26
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