工业机械手控制系统设计与调试.docx

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工业机械手控制系统设计与调试

项目4工业机械手控制系统设计与调试

机械手示意图如下：

一、机械手控制要求:

在工业自动化生产中，无论单片机还是组合机床，以及自动化生产流水线，都要用到机械手完成工件的取放。

现有一个机械手，它的任务是将A上的工件搬运到B上，其工作顺序是：

下降——加紧工件——上升——右移——下降——松开工件——上升——左移回原位。

系统由液压驱动，机械手的上升、下降、左移、右移都用双线圈三位电磁阀气动缸完成。

当某个电磁阀通电时，就保持相对应的动作，即使线圈再断电仍然保持，直到相反方向的线圈通电，相应的动作才结束。

例如：

当下降电磁阀通电时，机械手下降；下降电磁阀断电时，机械手停止下降；只有当上升电磁阀通电时，机械手才上升。

机械手的加紧和放松采用单向阀控制，通电时加紧，断电时放松。

设备上装有上、下、左、右、加紧、放松六个限位开关，控制对应工作的结束。

二、机械手工作过程：

机械手的动作和检测元件、执行元件的布置图如下所示：

机械手的初始位置停在原点，按下启动按钮后，机械手将完成一系列动作：

从原点开始，按下启动按钮时，下降电磁阀通电，机械手下降。

下降到底时，碰到下限位开关，下降电磁阀断电，机械手下降停止；同时接通夹紧电磁阀，机械手夹紧。

夹紧后，上升电磁阀通电，机械手上升。

上升到顶时，碰到上限位开关，上升电磁阀断电，上升停止；同时接通右移电磁阀，机械手右移。

右移到位时，碰到右限位开关，右移电磁阀断电，机械手右移停止。

若此时工作台上无工件，则光电开关接通，下降电磁阀通电，机械手下降。

于是又开始下降—放松—再上升—左移，回到原点。

至此机械手经过8步动作完成了一个周期。

上诉过程中，机械手的下降、上升、右移、左移等动作的转换，是由相应的限位开关来控制的，而夹紧、放松动作的转换是由时间来控制的。

光电开关的作用是为了保证机械手右移到位后，必须在右工作台上无工件时才能下降，若上次搬运到右工作台上的工件尚未移走，机械手应自动暂停等待。

当按下启动按钮，机械手从原点开始，按工序自动反复连续共组，直到按下停止按钮，机械手在完成最后一个周期的工作后，返回原点自动停机。

三、机械手的PLC硬件接线：

四、机械手输入（I）地址分配表

输入地址

输入元件作用

输入元件符号

I0.0

停止按钮

SB1

I0.1

启动按钮

SB2

I0.2

上限位开关

SQ1

I0.3

下限位开关

SQ2

I0.4

左限位开关

SQ3

I0.5

右限位开关

SQ4

I0.6

光点开关

PS0

I0.7

夹紧限位开关

SQ5

I1.0

松开限位开关

SQ6

机械手输出（O）地址分配表

输出地址

输出元件作用

输出元件符号

Q0.2

上升电磁阀

YV1

Q0.3

下降电磁阀

YV2

Q0.4

夹紧/松开电磁阀

YV3

Q0.5

左移电磁阀

YV4

Q0.6

右移电磁阀

YV5

Q0.7

原点指示灯

EL1

机械手搬运货物顺序控制流程功能图

五、机械手梯形图程序：

六、机械手语句表：