三菱FX2N系列PLC机械手操作Word格式文档下载.docx
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本文应用三菱公司生产的可编程控制器FX系列PLC,实现机械手搬运控制系统,该系统充分利用了可编程控制器(PLC)控制功能。
使该系统可靠稳定,时期功能范围得到广泛应用。
机械手是在机械化,自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。
机械手被广泛的运用于自动生产线中,机械人的研制和生产已成为高技术邻域内,迅速发展起来的一门新兴的技术,它更加促进了机械手的发展,使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。
机械手虽然目前还不如人手那样灵活,但它具有能不断重复工作和劳动,不知疲劳,不怕危险,抓举重物的力量比人手力大的特点,因此,机械手已受到许多部门的重视,并越来越广泛地得到了应用。
一转运机械手
1.1转运机械手总体介绍-----------------------1
二机械手气动系统基本部件
2.1控制元件--------------------------------2
2.2执行元件--------------------------------3
2.3辅助元件--------------------------------4
2.4气动系统图------------------------------4
三机械手电气控制
3.1基本电气元件----------------------------5
3.2控制面板布置----------------------------6
3.3I/O配置分配表--------------------------7
3.4硬件接线图------------------------------8
3.5控制流程图------------------------------9
3.6控制梯形图--------------------------------11
3.5.2程序梯形图-----------------------------12
1.1转运机械手总体介绍
机械手主要由手部、运动机构和控制系统三大部分组成。
手部是用来抓持工件(或工具)的部件,根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式,如夹持型、托持型和吸附型等。
运动机构,使手部完成各种转动(摆动)、移动或复合运动来实现规定的动作,改变被抓持物件的位置和姿势。
运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式,称为机械手的自由度。
为了抓取空间中任意位置和方位的物体,需有6个自由度。
自由度是机械手设计的关键参数。
自由度越多,机械手的灵活性越大,通用性越广,其结构也越复杂。
一般专用机械手有2~3个自由度。
控制系统是通过对机械手每个自由度的电机的控制,来完成特定动作。
同时接收传感器反馈的信息,形成稳定的闭环控制。
通过对其编程实现所要功能。
2.1控制元件
2.2.1气动电磁阀
电磁阀4V230C-08
电磁阀4V210C-08
产品介绍
1、先导方式:
外部与内部可选;
2、滑柱式结构,密封性好,反应灵敏;
3、三位置电磁阀有三种中央功能可供选择;
4、双头二位置电磁阀具有记忆功能;
5、内孔采用特殊工艺加工,磨擦阻力小,启动气压低,使用寿命长;
6、无需加油润滑;
7、可与底座集成阀组,节省安装空间;
8、附设手动装置,利于安装调试;
9、有多种标准电压等级可供选用。
电磁阀的工作原理就是利用给电磁铁通电,电磁阀里面的铁芯运动,来控制流体的通断。
电磁阀里有密闭的腔,在不同位置开有通孔,每个孔都通向不同电磁铁通电、断电,电磁阀里面的铁芯会移动,通过控制阀体的移动来挡住或漏出不同的孔,来实现不同的孔的接通和断开,这样通过控制电磁铁的电流通断就控制了机械运动。
2.2执行元件
部件介绍
2.1.1TR双轴气缸
引导活塞在其中进行直线往复运动的圆筒形金属机件。
工质在发动机气缸中通过膨胀将热能转化为机械能;
气体在压缩机气缸中接受活塞压缩而提高压力。
涡轮机、旋转活塞式发动机等的壳体通常也称“气缸”。
2.1.2气动手指HFZ16
SMC气动手指又名气动夹爪或气动夹指,是利用压缩空气作为动力,用来夹取或抓取工件的执行装置。
最初起源于日本,后被国内自动化企业广泛使用。
根据样式通常可分为Y型夹指和平型夹指,缸径分为16mm和20mm两种,其主要作用是替代人的抓取工作,可有效地提高生产效率及工作的安全性。
2.1.3旋转缸HRQ10-A
1,端盖分铸钢件和普通铸件
2,缸筒采用国产优质铁缸筒,内壁经精密研磨,配合好,摩擦力小,使用寿命长。
3,安装方式,可以按照标准QGA,QGB系列;
亦可按照客户提供图纸,经双方技术确认,不存在设计,使用隐患,按图制作。
(1)小型,体积小,外型精致。
(2)表面阳极氧化处理,强度大,不宜磨损,
(3)阀体,阀芯精密数控中心加工而成,精确度高,优质进口密封件,耐磨,不宜腐蚀。
2.3辅助元件
2.3.1气动三联件、开关
气动三联件是由过滤器、减压阀和油雾器三部分组成,过滤器主要负责过滤压缩空气中的杂质,减压阀主要负责控制系统压力,油雾器负责后端元件的给油润滑。
2.4气动系统图
气动机械手气动回路原理图
3.1基本电气元件
3.1.1选择开关SA
3.1.2按钮开关SB
3.1.2磁性开关LS
3.1.3指示灯HL
3.2控制面板布置
3.3输入/输出编址表
序号
输入编址/元件名称
名称
元件
1
X10/SB10
摆缸左摆到位磁感应开关
LS0
2
X11/SB11
摆缸右摆到位磁感应开关
LS1
3
X12/SB12
伸缩气缸伸出到位磁感应开关
LS2
4
X13/SB13
伸缩气缸缩回到位磁感应开关
LS3
5
X14/SB14
升降气缸下降到位磁感应开关
LS4
6
X15/SB15
升降气缸上升到位磁感应开关
LS5
7
X16/SB16
气爪夹紧到位磁感应开关
LS6
8
X17/SB
气爪松开到位磁感应开关
LS7
9
X2
自动/手动旋钮
SA
10
X1
启动按钮
SB1
11
X0
停止按钮
SB2
12
X3/SB3
摆缸手动
SB3
13
X4/SB4
伸缩缸手动
SB4
14
X5/SB5
升降缸手动
SB5
15
X6/SB6
气爪手动
SB6
输出编址
Y4
摆缸左摆双电控电磁阀
YV1
Y5
摆缸右摆双电控电磁阀
YV2
Y6
伸缩气缸伸出双电控电磁阀
YV3
Y7
伸缩气缸缩回双电控电磁阀
YV4
Y10
升降气缸下降双电控电磁阀
YV5
Y11
升降气缸上升双电控电磁阀
YV6
Y12
气爪加紧单电控电磁阀
YV7
Y0
自动运行指示灯
HL1
Y1
气爪夹紧指示灯
HL2
3.4硬件接线图
3.5控制流程图
PLC程序是PLC控制系统的核心,想要机械手按照某种路线运动就得通过编写PLC程序来实现,所以PLC程序对用PLC控制的机械手来说至关重要。
3.5.1程序流程图
顺序功能图(SFC)是一种新颖的、按照工艺流程图进行编程的图形编程语言。
这是一种IEC标准推荐的首选编程语言,近年来在PLC编程中已经得到了普及和推广,
SFC编程的优点:
1、在程序中可以很直观地看到设备的动作顺序。
比较容易读懂程序,因为程序按照设备的动作顺序进行编写,规律性较强。
2、在设备故障时能够很容易的查找出故障所处在的位置。
3、不需要复杂的互锁电路,更容易设计和维护系统。
3.6控制梯形图
3.7后记
1、本次设计的是气动通用机械手,相对于专用机械手,通用机械手的自由度可变,控制程序可调,因此适用面更广。
2、采用气压传动,动作迅速,反应灵敏,能实现过载保护,便于自动控制。
工作环境适应性好,不会因环境变化影响传动及控制性能。
阻力损失和泄漏较小,不会污染环境。
同时成本低廉。
3、通过对气压传动系统工作原理图的参数化绘制,大大提高了绘图速度,节省了大量时间和避免了不必要的重复劳动,同时做到了图纸的统一规范。
4、机械手采用PLC控制,具有可靠性高、改变程序灵活等优点,无论是进
行时间控制还是行程控制或混合控制,都可通过设定PLC程序来实现。
可以根据机械手的动作顺序修改程序,使机械手的通用性更强。
4、本次的设计是在我的努力下和同学的帮助下完成的。
我亲身体验到了要做好一件事情是不容易的。
我将会在以后的学习生活中再接再厉!
这次的设计也存在许多瑕疵!
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- 三菱 FX2N 系列 PLC 机械手 操作
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