小型搬运机械手结构及PLC控制系统的设计90944.pdfVIP

TechnologyNo．3，2010 EquipmentManufactring 小型搬运机械手结构及PLC控制系统的设计 ’ 李雪静。杜玉红 (天津工业大学机电学院。天津300160) 摘要：介绍了小型搬运机械手的工作背景和机械机构的设计过程，阐述了PLC对机械手控制的软、硬件设计及PLC的I／O分配点。 并给出了机械手在PLC控制下自动过程的工作漉程图以及自动控制的梯形图。 关键词：机械手；PLC；控制；接线图 中图分类号：TP241 文献标识码：A 随着科学技术的进步，机械在现实生活中的普遍应用，以 (2)竖轴移动。竖轴移动范围0—750nml。 及我国机械自动化的不断提高，机械手已经被广泛应用。机械 (3)横轴移动横轴移动范围0．750m／n。 手在控制器的控制下，可以模仿人的手、腕、臂的动作，按照固 (4)末端执行结构。气动的手爪，能实现对工件的夹紧和 定的动作流程进行工作。因此，在许多的工业领域可以代替人 放松，能抓起2kg的重物。 的劳动，达到生产自动化。使用机械手，不但降低的人的体力 1．3机械手的结构设计 劳动，减少人力资源的浪费，而且提高了工作效率，为企业带 根据机械手的工作背景以及工作要求，选取不同型号的 来更大的经济效益，更有利于企业的发展。 双作用气压缸来实现机械手的竖向升降、横向伸缩、手爪的抓 机械手的控制，可以用单片机来控制，也可以用PLC来控 紧以及放松等作，机械手的旋转动作通过使用单叶片式摆动 制。但使用单片机进行控制，需要有相当的研发力量和行业经 气压缸来实现，将摆动气压缸放在竖向气缸的下面，这样机械 验，才能使系统稳定可靠地运行；而用PLC控制，相对简单并 手的驱动系统只需要一个适当的气压泵，就可以驱动机械手 且信号处理时间短，速度快，可靠性高，容易维护。因此，PLC 动作，并且气压传动动作迅速，反应快，维护简单，工作介质清 在机械手的控制领域被越来越广泛的使用。 洁，不存在变质问题。考虑到经济因素，气压传动的成本相对 较低。 1 机械手的动作要求和结构设计 摆动气压缸的选择。根据工作压力以及额定转速来选择 摆动气压缸，由于摆动气压缸放置在竖向气压缸的底部，所以 1．1 工作背景 摆动气压缸要提供较大的转矩，因此摆动气压缸在选择时，要 生产线上有两个传输线和—个自动装箱机械手。传输带1 注意输出周径应该较大一些。 是使用来传送阀体的，传输带2是用来传送箱子的。两个生产 线上都有传感器，是用来控制传输线的运动。初始时，机械手 2机械手的控制设计 处于复位状态，控制系统检测是否传输带1上已经有一个阀 体停在指定位置，传输带2上已经有一个箱子停在指定位置 2．1 机械手的控制要求 上。首先，机械手将传输带I上的阀体移到传输带2的箱子里， (1)通过机械手实现物品的到位自动检测、搬运、传输等 同时传输带1将另—个阀体传送到指定位置后停止移动，接着 功能。 机械手将传输带1上的阀体移到箱子里，同时传输带l又将一 (2)功能上分手动和自动两个设计。手动时，由—个按钮 个新阀体传送到指定位置后停止，接着机械手将阀体移到箱子 控制(不带锁)，第一次按下按钮，机械手复位，然后每次按下 里，直到箱子装满了，传输带2运动，把装满阀体的箱子移走， 时，机械手执行一步，直到完成所有动作；自动时，由启动、停 送来一个空箱子，待第二个箱子到达指定位置后，传输带2停 止、急停按钮来控制。要求分清停止和急停的功能；停止时，机 止运动，与此同时传输带