雷登峰

摘 要：基于控制系統(tǒng)是機(jī)械手在自動(dòng)化生產(chǎn)線上核心組成部分，機(jī)械手的每一條指令都通過(guò)控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，同時(shí)，控制系統(tǒng)也肩負(fù)著保護(hù)機(jī)械手安全的重任，與安全保護(hù)系統(tǒng)一起為機(jī)械手的安全運(yùn)行保駕護(hù)航?，F(xiàn)概括了機(jī)械手控制系統(tǒng)的發(fā)展歷程，分析了其各階段的優(yōu)缺點(diǎn)，通過(guò)與傳統(tǒng)控制技術(shù)進(jìn)行對(duì)比，突出PLC應(yīng)用于機(jī)械手控制系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，結(jié)合PLC技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀，以?shī)A料機(jī)械手為例詳細(xì)介紹了PLC應(yīng)用于機(jī)械手控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法與具體方案。

關(guān)鍵詞：夾料機(jī)械手 PLC 控制 控制流程

中圖分類號(hào)：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）06（b）-0059-02

1 夾料模塊工作流程

循環(huán)夾料控制模塊：按下復(fù)位按鈕，系統(tǒng)復(fù)位，復(fù)位指示燈常亮。復(fù)位完成后，復(fù)位指示燈熄滅，方可按啟動(dòng)按鈕，設(shè)備運(yùn)行，運(yùn)行指示燈常亮。按下停止按鈕，停止指示燈常亮，運(yùn)行指示燈熄滅，系統(tǒng)在本周期運(yùn)行完成后，系統(tǒng)停止。如需運(yùn)行，需再次復(fù)位。

1.1 工作原理

循環(huán)夾料控制模塊：無(wú)論機(jī)械手臂在什么位置，先右行，到達(dá)右限位，然后左行至原點(diǎn)停止。復(fù)位完成后，按啟動(dòng)，機(jī)械手臂到達(dá)右限位處夾料，然后運(yùn)行至左限位處放料反復(fù)運(yùn)行。按下停止按鈕，本周期運(yùn)行完成后停止。

1.2 氣動(dòng)原理

該裝置氣動(dòng)主要分為兩部分：（1）氣動(dòng)執(zhí)行元件部分有雙作用單出桿氣缸、雙作用單出雙桿氣缸、旋轉(zhuǎn)氣缸、氣動(dòng)手爪。（2）氣動(dòng)控制元件部分有單控電磁換向閥、雙控電磁換向閥、節(jié)流閥、磁性限位傳感器，見(jiàn)圖1。

1.3 氣缸電控閥使用

圖2，注：氣缸的正確運(yùn)動(dòng)使物料分到相應(yīng)的位置，只要交換進(jìn)出氣的方向就能改變氣缸的伸出（縮回）運(yùn)動(dòng)，氣缸兩側(cè)的磁性開(kāi)關(guān)可以識(shí)別氣缸是否已經(jīng)運(yùn)動(dòng)到位。

圖3，注：雙向電控閥用來(lái)控制氣缸進(jìn)氣和出氣，從而實(shí)現(xiàn)氣缸的伸出、縮回運(yùn)動(dòng)。電控閥內(nèi)裝的紅色指示燈有正負(fù)極性，如果極性接反了也能正常工作，但指示燈不會(huì)亮。

圖4，注：?jiǎn)蜗螂娍亻y用來(lái)控制氣缸單個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)氣缸的伸出、縮回運(yùn)動(dòng)。與雙向電控閥區(qū)別在雙向電控閥初始位置是任意的可以隨意控制兩個(gè)位置，而單控閥初始位置是固定的只能控制一個(gè)方向。

當(dāng)手爪由單向電控氣閥控制時(shí)，如上圖所示，電控氣閥得電，手爪夾緊；電控氣閥斷電，手爪張開(kāi)，見(jiàn)圖5。

當(dāng)手爪由雙向電控氣閥控制時(shí)，手爪抓緊和松開(kāi)分別由一個(gè)線圈控制，在控制過(guò)程中不允許兩個(gè)線圈同時(shí)得電，見(jiàn)圖6。

1.4 I/O分配圖

循環(huán)夾料控制模塊，見(jiàn)圖7。

1.5 調(diào)試、驗(yàn)證

調(diào)試時(shí)用開(kāi)關(guān)模擬夾料機(jī)械手的狀態(tài)信號(hào)，按機(jī)械手的動(dòng)作控制模擬輸入，觀察輸入接口板的狀態(tài)指示輸出接口板的繼電器動(dòng)作情況，當(dāng)功能與機(jī)械手的控制要求吻合是，在實(shí)際連接機(jī)械手的輸入和輸出信號(hào)。經(jīng)調(diào)試、驗(yàn)證，由PLC對(duì)機(jī)械手進(jìn)行控制的結(jié)果與事先預(yù)期的情況一致，完全能達(dá)到實(shí)際應(yīng)用的目的。

參考文獻(xiàn)

[1] 廖常初.PLC基礎(chǔ)及應(yīng)用[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2014.

[2] 廖常初.FX系列PLC編程及應(yīng)用[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.

[3] 梅麗鳳.電氣控制與PLC[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010.

[4] 孫同景.PLC原理與工程應(yīng)用[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.