高賽

摘 要： 在數(shù)控車床的使用過程中，氣壓機械手臂發(fā)揮著十分重要的作用，其需要通過PLC控制系統(tǒng)進行控制，完成數(shù)控車床在運行過程中需要完成的動作。為了保證數(shù)控車床氣壓機械手臂的正常運行，我們必須掌握PLC控制系統(tǒng)的工作原理與系統(tǒng)構(gòu)成，提高PLC控制系統(tǒng)的控制水平。本文將對數(shù)控車床氣壓機械手臂的PLC控制系統(tǒng)的工作原理與系統(tǒng)構(gòu)成進行分析，探討PLC控制系統(tǒng)在數(shù)控車床氣壓機械手臂中的應用。

關(guān)鍵詞： 數(shù)控車床;氣壓機械手臂;PLC控制系統(tǒng)

1引言

隨著科學技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)的自動化水平不斷提高，有效的提高了工業(yè)生產(chǎn)效率，節(jié)能的大量的人力資源。在以往的數(shù)控車床加工中，上下料工序需要有人工操作或繼電器控制裝置完成，采用人工操作會對生產(chǎn)效率造成一定的影響，而采用繼電器控制裝置的結(jié)構(gòu)過于復雜，容易受到外界因素的感染，可靠性較差。為了解決這一問題，可以使用PLC控制系統(tǒng)控制氣壓機械手臂完成上下料工序，在保證生產(chǎn)效率的同時提高運行穩(wěn)定性。

2數(shù)控車床氣壓機械手臂的PLC控制系統(tǒng)的作用

數(shù)控車床氣壓機械手臂的PLC控制系統(tǒng)能夠?qū)鈮簷C械手臂進行準確的控制，有效的提高數(shù)控車床生產(chǎn)效率。與以往的氣壓機械手臂不同，通過PLC控制系統(tǒng)控制的氣壓機械手臂可以對數(shù)控車床的各種數(shù)控裝置進行合理的控制，根據(jù)這些數(shù)控裝置在運行中出現(xiàn)的問題選擇合理的驅(qū)動方式，保證數(shù)控裝置的安全性。為了充分發(fā)揮數(shù)控車床氣壓機械手臂的PLC控制系統(tǒng)的作用，必須掌握PLC控制系統(tǒng)的工作原理與系統(tǒng)構(gòu)成，提高數(shù)控車床氣壓機械手臂的PLC控制系統(tǒng)的應用水平。

3數(shù)控車床氣壓機械手臂的PLC控制系統(tǒng)概述

3.1系統(tǒng)工作原理

數(shù)控車床中的氣壓機械手臂可以根據(jù)料件的規(guī)格對通道的尺寸進行調(diào)整，其具有結(jié)構(gòu)緊湊，動作平穩(wěn)、準確的特點，能夠?qū)崿F(xiàn)無極調(diào)速。氣壓機械手臂可以抓取質(zhì)量為1kg的工件，能夠在橫向1m，縱向0.9m的范圍內(nèi)自由活動，距離范圍也可以調(diào)節(jié)。在PLC控制系統(tǒng)開啟后，需要先完成自檢，自檢通過后，氣壓機械手臂處于待料位置，泵站電機為載荷狀態(tài)。在收到開始加工的信號后，氣壓機械手臂開始工作，其工作流程如下：1.原始位置，2.機械臂伸出，3.開關(guān)發(fā)出料到位信號，4.真空吸盤松開，5.尾架合攏，6.托爪退出，7.送料架升起，8.托爪復位，9.加工結(jié)束，10.機械手進入取工件，11.機械手真空吸盤吸住工件，12.尾架剎車退出，13.機械手將工件拔出，14.機械手將工件取出，15.機械手把工件搬運到下一工位，16.機械手真空吸盤松開工件，17.機械手復位。

3.2系統(tǒng)構(gòu)成

數(shù)控車床氣壓機械手臂的PLC控制系統(tǒng)由控制系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)以及執(zhí)行系統(tǒng)構(gòu)成。其中控制系統(tǒng)主要由位置檢測裝置、可編程控制器、主控柜以及主控面板構(gòu)成，其作用是對氣壓機械手臂進行控制，并且可以準確的發(fā)現(xiàn)故障所在位置，提高各項數(shù)據(jù)的準確性。驅(qū)動系統(tǒng)的作用是驅(qū)動氣壓機械手臂做出動作，采用全氣壓驅(qū)動的方式實現(xiàn)氣壓機械手臂上下料的自動運行以及手動調(diào)節(jié)，保證所有動作能夠快速、穩(wěn)定的完成，尤其是可以滿足氣壓機械手臂動作位置精度、需承受大負載強度及運動性能等要求，在提升數(shù)控車床運行效率的同時降低設備負載強度。而執(zhí)行系統(tǒng)則由升降機構(gòu)、回轉(zhuǎn)機構(gòu)、手臂伸縮機構(gòu)、吸盤夾持機構(gòu)以及定位機構(gòu)等部分構(gòu)成。執(zhí)行系統(tǒng)具有較強的整體性，與傳統(tǒng)機械手臂不同，氣壓機械手臂采用兩個夾持結(jié)構(gòu)的設計，上料與下料分別由一個夾持結(jié)構(gòu)負責完成，在實際運行過程中，一個夾持結(jié)構(gòu)完成卸料動作后，另一夾持機構(gòu)負責將工件搬運到下以工位處，在上下料之間往返各一次，而傳統(tǒng)的機械手臂則需要往返兩次，這樣能夠有效的節(jié)約時間，有利于生產(chǎn)效率的提升，并且提高數(shù)控車床運行的安全性。

4數(shù)控車床氣壓機械手臂的PLC控制系統(tǒng)的應用

4.1系統(tǒng)設計原則

在數(shù)控車床氣壓機械手臂的PLC控制系統(tǒng)的應用過程中，為了有效的提高系統(tǒng)運行的可靠性，在進行系統(tǒng)設計時，設計人員需要根據(jù)數(shù)控車床的實際情況對PLC控制系統(tǒng)進行合理的設計，有效的降低系統(tǒng)在運行過程中發(fā)生故障的概率。在具體的收集工作中，設計人員必須確定PLC控制系統(tǒng)的構(gòu)成，通過科學的設計方案保證系統(tǒng)運行的安全性，降低硬件配置對系統(tǒng)運行效果的影響。PLC控制系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的復雜程度較高，在設計過程中需要結(jié)合系統(tǒng)運行特點制定設計方案，并做好相關(guān)的調(diào)試工作，不斷對設計方案進行完善，確保設計方案能夠符合系統(tǒng)實際狀態(tài)。

4.2做好系統(tǒng)調(diào)試工作

在對數(shù)控車床氣壓機械手臂的PLC控制系統(tǒng)進行調(diào)試的過程中，調(diào)試人員需要輸入特定調(diào)試程序，由于不同的數(shù)控車床氣壓機械手臂的型號有所不同，在輸入調(diào)試程序時，必須根據(jù)系統(tǒng)的運行狀態(tài)確定，應用本地輸入的方式，并按照外部編程器的特點對輸入程序進行調(diào)整。為了確保PLC控制系統(tǒng)的調(diào)試效果滿足相關(guān)要求，調(diào)試人員還需要對各項電器線路進行檢查，如果電氣線路中出現(xiàn)安裝不合理的現(xiàn)象，就會對調(diào)試速度產(chǎn)生一定的影響，造成元器件的運行效率有所降低，所以，在開始PLC控制系統(tǒng)調(diào)試前，需要加大力度對各個線路進行檢查，確保電源的供電正常。與此同時，還需要進行模擬調(diào)試，PLC控制系統(tǒng)在數(shù)控車床系統(tǒng)與機床系統(tǒng)之間發(fā)揮著重要的過度作用，如果出現(xiàn)指令集錯誤的現(xiàn)象，就會造成設備損壞，甚至造成數(shù)控車床的運行效率降低。為了有效的提高PLC控制系統(tǒng)調(diào)試結(jié)果的精確程度，還需要采取適當?shù)陌踩Ｗo措施，驗證各項命令，在確保數(shù)控車床主軸運行安全性的同時，在規(guī)定時間內(nèi)按下按鈕，對PLC控制系統(tǒng)保護功能的有效性進行檢查。在PLC控制系統(tǒng)的運行中，可以匯總各個單元的信號，采取必要的保護措施，確保數(shù)控車床氣壓機械手臂運行的安全性。

4.3使用合適的可編制控制器

數(shù)控車床氣壓機械手臂的結(jié)構(gòu)復雜程度較高，為了保證其能夠正常運行，必須使用合適的可編程控制器，提高系統(tǒng)中各類控制信號的合理性。PLC控制系統(tǒng)中有自帶的編程器，其具有離線編程的功能，不但可以離線編程，還可以根據(jù)操作要求實現(xiàn)內(nèi)部控制程序的自動調(diào)整，有效的提高數(shù)控車床氣壓機械手臂運行的安全性，實現(xiàn)柔性設計目標。數(shù)控車床氣壓機械手臂的PLC控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)手動與連續(xù)動作，其中手動操作需要通過按鈕對機械手臂進行控制，連續(xù)動作則是機械手臂根據(jù)信號指示自主操作，在信號停止時，操作也將隨之停止。

5結(jié)束語

總而言之，在數(shù)控車床氣壓機械手臂的PLC控制系統(tǒng)的應用過程中，需要根據(jù)相應的原則對PLC控制系統(tǒng)進行合理的調(diào)試，使用適合的可編程控制器，可以實現(xiàn)數(shù)控車床氣壓機械手臂的連續(xù)操作，有效的提高PLC控制系統(tǒng)運行效率，對于PLC控制系統(tǒng)的設計人員而言，必須掌握PLC控制系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，確保數(shù)控車床氣壓機械手臂的運行安全性。

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