【正文】 始步循環(huán)運算。用戶編制的控制程序表達了生產(chǎn)過程的工藝要求，并事先存入 PLC 的用戶程序存儲器中。 PLC 是由模仿原繼電器控制原理發(fā)展起來的，二十世紀七十年代的 PLC 只有開關(guān)量邏輯控制，首先應(yīng)用的是汽車制造行業(yè)。隨著計算機技術(shù)、信號處理技術(shù)、控制技術(shù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展和用戶需求的不斷提高， PLC 在開關(guān)量處理的基礎(chǔ)上增加了模擬量處理和運動控制等功能?！? 自二十世紀六十年代 美國 推出可編程邏輯控制器（ Programmable Logic Controller， PLC）取代傳統(tǒng)繼電器控制裝置以來， PLC 得到了快速發(fā)展，在世界各地得到了廣泛應(yīng)用。它采用可以編制程序的存儲器 ,用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控 第 13 頁 共 25 頁 制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。 PLC 的選型與編程 PLC 的概述 PLC（ Programmable logic Controller） ,是指以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)的新型工業(yè)裝置。在該自動加工的工作中，由于信號不是高頻信號，因此可以選擇普通的中間繼電器進行信號間的轉(zhuǎn)換。 表 22 LJ12A34Z/BX接近開關(guān)參數(shù) 規(guī)格型號 LJ12A34Z/BX 外形尺寸 Φ1260mm 檢出方式 電感式 第 12 頁 共 25 頁 檢測距離 4mm 檢測物體 金屬（鐵） 工作電壓 DC636V 輸出形式 NPN 三線常開 工作環(huán)境 在 20℃ ～ +60℃ 溫度范圍內(nèi) 外接線圖 （ 4） 對于檢測體為金屬時，若檢測靈敏度要求不高時，可選用價格低廉的磁性接近開關(guān)或霍爾式接近開關(guān)。木材、紙張、塑料、玻璃和水等，應(yīng)選用電容型接近開關(guān)。對鋁、黃銅和不銹鋼類檢測體，其檢測靈敏度就低。當有物體移近時，接近開關(guān)接收到的反射信號會產(chǎn)生多普勒頻移，由此可以識別出有無物體接近。聲納和雷達就是利用這個效應(yīng)的原理制成的。這種開關(guān)是將熱釋電器件安裝在開關(guān)的檢測面上，當有與環(huán)境溫度不同的物體接近時，熱釋電器件的輸出便變化，由此便可檢測出有物體接近。當有反光面（被檢測物體）接近時，光電器件接收到反射光后便在信號輸出，由此便可“感知”有物體接近。 第 11 頁 共 25 頁 （ 5） 光電式接近開關(guān) 利用光電效應(yīng)做成的開關(guān)叫光電開關(guān)。當磁性物件移近霍爾開關(guān)時，開關(guān)檢測面上的霍爾元件因產(chǎn)生霍爾效應(yīng)而使開關(guān)內(nèi)部電路狀態(tài)發(fā)生變化，由此識別附近有磁性物體存在，進而控制開關(guān)的通或斷。 （ 4） 霍爾接近開關(guān) 霍爾元件是一種磁敏元件。當有物體移向接近開關(guān)時，不論它是否為導體，由于它的接近，總要使電容的介電常數(shù)發(fā)生變化，從而使電容量發(fā)生變化，使得和測量頭相連的電路狀態(tài)也隨之發(fā)生變化，由此便可控制開關(guān)的接通或斷開。 （ 3） 電容式接近開關(guān) 這種開關(guān)的測量通常是構(gòu)成電容器的一個極板，而另一個極板是開關(guān)的外殼。這個渦流 反作用到接近開關(guān)，使開關(guān)內(nèi)部電路參數(shù)發(fā)生變化，由此識別出有無導電物體移近，進而控制開關(guān)的通或斷。 （ 2） 渦流式接近開關(guān) 這種開關(guān)有時也叫電感式接近開關(guān)。當磁或者鐵質(zhì)觸發(fā)器靠近開關(guān)磁場時，和開關(guān)內(nèi)部磁力作用控制閉合。 第 10 頁 共 25 頁 這種響應(yīng)特性被稱為“響應(yīng)頻率”。 有時被檢測驗物體是按一定的時間間隔，一個接一個地移向接近開關(guān)，又一個一個地離開，這樣不斷地重復(fù)。通常把這個距離叫“檢出距離”。利用位移傳感器對接近物體的敏感特性達到控制開關(guān)通或斷的目的，這就是接近開關(guān)。特點有工作可靠、壽命長、功耗低、復(fù)定位精度高、操作 頻率 高以及適應(yīng)惡 劣的工作環(huán)境等。這時，需要安裝兩個位置檢測傳感器，分別為門完全打開時檢測到位和門完全關(guān)緊時檢測到位。這時，需要安裝一個位置檢測傳感器。 （查閱《機床的維修說明與使用說明》可以找到相應(yīng)的控制信號） 輔助元器件的使用與選型 檢測元器件的使用 在整個自動化生產(chǎn)過程中，需要使用到許許多多的檢測元器件來檢測機械動 第 9 頁 共 25 頁 作的位置情況，然后再利用這些位置到位檢測來驅(qū)動下一個動作的開始，達到有序進行的自動過程。 機床信號的查詢 在了解完機器人的操作，控制機器人完成所需的動作后，接下來要了解的數(shù)控機床的控制信號。 第 8 頁 共 25 頁 表 21 機器人動作模式 模式 操作 示教模式 再現(xiàn)模式 遠程模式 伺服準備 示教編程器 示教編程器 外部輸入信號 啟動 無效 示教編程器 外部輸入信號 循環(huán)變更 示教編程器 示教編程器 外部輸入信號 調(diào)用主程 序 示教編程器 示教編程器 外部輸入信號 在安川機器人的實際操作后，我們主要利用的是機器人的示教模式，通過我們?nèi)斯さ乜刂茩C器人各個關(guān)節(jié)的運動，然后讓電腦自動記錄各個關(guān)節(jié)實際運動到位的各軸位置參數(shù)，并以此存檔，供以后我們在實際應(yīng)用的時候調(diào)用。此時，示教編程器上的 [開始 ]按鈕無效。 c 遠程模式 伺服電源投入、開始、調(diào)用程序、啟動循環(huán)等相關(guān)操作需要通過外部輸入信號的指定、在遠程模式下進行。另外，進行各種特性文件和各種參數(shù)的設(shè)定也要在 該模式下進行。 第 7 頁 共 25 頁 圖 22 軸的示意動作 動作模式 NX100 控制柜有示教模式、再現(xiàn)模式、遠程模式三種動作模式。 機器人把工件送至卡盤處 ? 尾座頂緊工件 ? 卡盤收緊 ? 機器人退出 ? 尾座縮回（必要時可頂緊加工） ? 自動關(guān)門 ? 加工 ? 自動開門 ? 機器人將工件夾緊 ? 卡盤松開 ? 機器 人將工件移開掉頭 ? 重復(fù)以上步驟 ? 完成加工機器人將工件移走 圖 21 自動加工的流程圖 機器人的操作與機床信號查詢 機器人的操作 通過按動示教編程器上的每個軸操作鍵，使機器人的每個軸產(chǎn)生所需的作。第一步驅(qū)動機器人把加工的毛坯件夾緊送至卡盤處、第四步機器人退出機床加工區(qū)域、第九步機器人夾緊機床上的半成品工件、第十一步機器人將工件掉頭再送回卡盤處和最后一步機器人將工件取走等這幾個步驟，應(yīng)用到的是現(xiàn)有機器人。我組的整個設(shè)計方案及實際加工與分析情況如下文所述。該過程中，負責人員還應(yīng)考慮到機床運動跟機械手運動的時間上的差異，以及各個運動之間的順序，避免動作的順序不正確，致使生產(chǎn)事故的發(fā)生。 第四組別的工作內(nèi)容 第四組是在前三組的基礎(chǔ)上，了解整個自動加工的流程，運用 PLC 進行編程，協(xié)調(diào)機床跟機械手之間的作業(yè)。所以在驅(qū)動元器件的選擇時，要充分考慮到這個夾緊力。其中，手爪的設(shè)計，要考慮到工件的總長度的基礎(chǔ)上，可以裝夾的位置長度，以及進行掉頭加工時，反向工件的裝夾位置長度的預(yù)留。所以需要對機械手的各個情況進行分析，設(shè)計一部分執(zhí)行機構(gòu)，配合到機械手上，從而達 到一定的實際應(yīng)用功能。這就需要工作人員去對鋁材受力進行分析，然后經(jīng)過計算得到最后尾座的頂緊力。因此，第二組的人員還需再找一組機床空閑的 M 指令，如上所訴，配合編程。在機械手裝夾工件到位后，讓機床的尾座 自動伸出，頂住工件，然后再讓液壓卡盤夾緊。其次，由于機械手的運動范圍限制，因此無法實現(xiàn)機械手夾取工件然后直接裝夾到機床上，這樣子定位難以控制工件的裝夾到位。故 在加工過程中，設(shè)計機床的保護門，實現(xiàn)在未加工時間段時，自動處于開啟狀態(tài)，讓機械手進入作業(yè)；在加工開始前，自動處于關(guān)閉狀態(tài)，使機床處于完全封閉狀態(tài)，以保護旁邊加工人員。因為工件的材料是鋁材，所以還要考慮到卡爪的夾緊力，避免在裝夾過程中夾傷或夾壞工件。第一組是負責對加工零件的毛坯選取及處理，選取過程中，負責人員應(yīng)充分考慮到機械手裝夾的位置預(yù)留，以及工件加工掉頭裝夾位置的大小，所以長度的尺寸要跟機械手輔助手爪設(shè)計相協(xié)調(diào)。各個組別分別負責該過程中的一部分內(nèi)容，并對該部分的機械手運動或加工內(nèi)容所需要的元器件進行選購，部分零件自己設(shè)計加工?，F(xiàn)今機械手的發(fā)展更主要的是將機械手和柔性制造系統(tǒng)以及柔性制造單元相結(jié)合，從而根本改變目前機械制造系統(tǒng)的人工操作狀態(tài)。為此，國外機械手的發(fā)展趨勢是大力研制具有某些智能的機械手，使其擁有一定的傳感能力，能反饋 外界條件的變化，做出相應(yīng)的變更。目前主要用于機床、模鍛壓力機的上下料，以及點焊、噴漆等作業(yè)中，它可按照事先制定的作業(yè)程序完成規(guī)定的操作，但是還不具備任何傳感反饋能力，不能應(yīng)付外界的變化。在應(yīng)用專業(yè)機械手的同時，相應(yīng)地發(fā)展通用機械手，有條件的還要研制示教機械手、計算機控制機械手和組合式機械手等。 機械手的發(fā)展趨勢 目前國內(nèi)工業(yè)機械手主要用于機床加工、鑄鍛、熱處理等方面，數(shù)量、品種、性能方面都不能滿足工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的需要。 3. 可以減少人力，便于有節(jié)奏地生產(chǎn) 應(yīng)用機械手代替人手進行工作，這是直接減少人力的一個側(cè)面，同時由于應(yīng)用機械手可以連續(xù)地工作，這是減少人力的另一個側(cè)面。 2. 可以改善勞動條件 在高溫、高壓、低溫、低壓、有灰塵、噪音、臭味、有放射性或有其它毒性污染以及工作空間狹窄等場合中，用人手直接操作是有危險或根本不可能的。機械手可在空間抓放物體，動作靈活多樣，適用于可變換生產(chǎn)品種的中 、小批量自動化生產(chǎn)，廣泛應(yīng)用于柔性自動線。但除切削加工本身外，還有大量的裝卸、搬運、裝配等作業(yè)，有待進一步實現(xiàn)機械化。在機械工業(yè)中，加工、裝配等生產(chǎn)