【導讀】第二章操作控制結構·················································4. 工業(yè)鏟車工作流程圖·······································5. 第三章系統(tǒng)的設計··················································6. 工業(yè)鏟車控制系統(tǒng)的編制························

　　

【正文】 、旋轉運動和擺動。氣動原理如圖 2 所示。 (1)水平、垂直運動部分壓力空氣經(jīng)過電磁閥 V2 l 或 V2． 2 進入 x 軸運動氣缸，當需要實現(xiàn)手指向前圖 2 機械手氣動系統(tǒng)原理囤伸出運動時，電磁閥 V2． 1 打開空氣進入氣缸的無桿腔，氣缸伸出；同理當要實現(xiàn)收縮運動時，電磁閥 V2． 2打開，空氣進入伸縮氣缸的有桿腔，氣缸縮回。、電磁閥 V3 1 和電磁閥 V3． 2控制機械手的上下垂直運動，當電磁閥 V3． 1(v3． 2)打開時，壓力空氣進入氣缸 的無桿腔 (有桿腔 )，氣缸實現(xiàn)上 (下 )運動。 (2)旋轉運動部分壓力空氣經(jīng)過電磁閥 V5． 1 或 V5． 2 閥進入 R 軸運動氣缸，當需要底座從 O。轉到 9 妒時，電磁閥 V5． 1 控制氣體進人回轉氣缸 0 叫則，氣缸旋轉帶動底座旋轉，實現(xiàn)機械手 0。 90 啪旋轉動作；當需要底座從 900 一 0。旋轉時．電磁閥控制氣體進入汽缸 900 度側， R 軸運動氣缸實現(xiàn)旋轉到儼，帶動 17 圖 2 機械手氣動原理圖 底座旋轉，完成機械手的 900～ 00 動作。同理，電磁閥 (v4)控制壓力氣體進入 z軸旋轉氣缸的 oo 或 90。側，旋轉氣缸的旋轉帶動工件的 0?；?90。的旋轉。 (3)夾緊、松開運動部分 壓力空氣經(jīng)過電磁閥 vl 進入 H 軸運動氣缸，當需要實現(xiàn)手指夾緊工件時，電磁閥 v1 打開空氣進人氣缸的無桿腔，氣缸夾緊；同理當要實現(xiàn)松開工件時，電磁閥 V 1 閉合，空氣進人氣缸的有桿腔，氣缸松開工件。 5 控制系統(tǒng)設計根據(jù)機械手的工作要求和工作原理，選用 PLC 作為控制系統(tǒng)的控制器，確定 I／ 0 點數(shù)，并對控制系統(tǒng)硬件進行設計，同時對 PI． C 控制系統(tǒng)進行軟件編程。 5． 1 控制流程。機械手工作流程如圖 3 所示。 5 2 控制系統(tǒng) PLC 選型與 I／ 0 點確 定 (1)PLC 的選擇可編程控制器 (PLC)按輸入輸出點數(shù)以及 CPU 功能分為大、中小 3種類型，按其結構又可分為整體式和模塊式 PLC。 PLC 的種類很多， s7— 200 是近年來推出的高性能小型可編程控制器，有靈活多變的系統(tǒng)配置，還有許多特殊功能模塊可以選用，各種單獨的模塊之問可進行廣泛組合以用于擴展，功能強大，使用方便。其中 s7— 200 系列 i{，的 CPU224 的型號，其 PLC 集成的數(shù)字量輸入／輸出為 14 人 lo 出，用戶存儲器容量 8K 字節(jié)。有模擬量輸九／輸出模塊、高速 it 數(shù)器模塊、位置控制模塊、數(shù)據(jù)輸入／輸出模塊、通 信模塊等，可以實現(xiàn)模擬量控制、位置控制和聯(lián)網(wǎng)功能。 (2)I／ 0 點確定該機械手 r{J，系統(tǒng)需要數(shù)字量輸入 18 點，數(shù)字量輸出 12 點，一個溫度模擬量。故機械手控制系統(tǒng)選用的是 s7— 200 系列中的 CPU224 的型號，加上一個數(shù)字量模塊 EM223 就可以滿足要求，而且還有一定的裕量。 PLCI／ O 分配如表 1 所示。 18 圖 3 機械手控制流程圖 (2)I／ 0 點確定該機械手 r{J，系統(tǒng)需要數(shù)字量輸入 18 點，數(shù)字量輸出 12 點，一個溫度模擬量。故機械手控制系統(tǒng)選用的是 s7— 200 系列中的 CPU224 的型號，加上一個數(shù)字量模塊 EM223 就可以滿足要求，而且還有一定的裕量。 PLCI／ O 分配如表 1 所示。 5． 3 機械手程序設計 本機械手的程序設計采用編程方法中最常用的梯形圖法。應用編程軟件STEP7． Micro／ WIN32 編程。梯形圖和繼電器控制電路相似，它們都是由常開觸點、常閉觸點及繼電器接線按照一定的動作規(guī)律連接而成的。在 PLC 的控制下，可實現(xiàn)單步，自動等多種 T 作方式。單步操作：利用按鈕對機械手每一動作單獨進行控制，町實現(xiàn)“上升”、“下降”、“伸Ⅲ”、“收回”、“夾緊’、“放松”、“ 回轉”、“擺動”等點動操作；周期操作：按下“起動”按鈕后，機械手從原點位置開始連續(xù)不斷的執(zhí)行搬運工件的各步。 [{動運行：按下起動按鈕，機械于 從原點開始，按工序自動循環(huán)工作，直到按下停止按鈕，機械手在完成一個周期的工作后，退回原點，自動停機。下面是 [j 動方式的具體程序 (梯形圖表示 )： 19 20 21 6 結束語 由于 PLC 有著極大的靈活性，易于模塊化，當機械手 T 藝流程改變時，只對 I／O 點的接線稍作修改，或 L／ O 繼電器重新分配，程序中作簡單修改，補充擴展即可。機械手的速度也可以根據(jù)給定的要求進行設 22 評價： 該設計是對自動供料機械手進行的 PLC 控制系統(tǒng)的設計，采用了 S7200 型號的 PLC 為控制系統(tǒng)的核心，用 PLC 控制機械手的動作。其工作原理簡單概括如下：溫度傳感器將信號傳遞給機械手控制系統(tǒng)，機械手啟動夾持材料運動到指定位置，機械手控制系統(tǒng)收到機械手到位且放下材料后發(fā)出收回機械手的指令，當機械手收回后機械手控制系統(tǒng)又發(fā)出指令到熱壓縮成型機，開始新一次的動作。當熱壓縮成型機出現(xiàn)故障時，機械手控制系統(tǒng)發(fā)出報警信號并停止工作。 該設計有很多優(yōu)點值得借鑒，首先，機械手的手部結構設計的很 好，它采用型號為 MHZ2— 40D 的平行開閉氣型手抓，具有很強的通用性。其次，軀干設計也 很好，它的底座采用最新型的齒輪齒條式馬達，能很好的帶動軀干轉動。 該設計的不足之處在于 PLC 控制系統(tǒng)設計的過于簡單，當發(fā)生故障時， PLC 控制系統(tǒng)不能獨自停止機械手工作，需要人為去 關閉機械手。該設計應該再增加發(fā)生故障時整個系統(tǒng)能停止工作的功能。 比如當發(fā)生故障時， PLC 得到故障信號后發(fā)出聲光信號提醒工作人員進行維修并 停止給機械手發(fā)出信號。 本文是通過網(wǎng)絡收集的資料，如有侵權請告知，我會第一時間處理。