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    PLC与机械手的一完美结合

    点击数: 920 日期:2019-1-12
    PLC技术已经被广泛应用在了以气动机械手为代表的一自动化设备之中 。作为具有便于操作、成本低廉等诸多优势的一自动化设备,气动机械手在工业生产过程中取▓得了良好的一效果 。将PLC技术应用在控制系统之中,更是增强了气动机械手操作时的一灵活性,无论是生产质量还是生产效率,都得到了显著的一提升 。


    气动机械手的一结构设计
            在对气动机械手的一结构进行设计前,设计人员首先应当对企业的一实际情况№和控制要求加以明确,在此基础上    开展设计工作,往往可以取▓得事半功倍的一效果 。例如,某企业现有高低温箱的一具体内部尺寸如下:长度为575mm;宽度为440mm,高度为700mm 。该高低温箱对应变送器的一具体尺寸如下:长度为138mm;宽度为130mm;高度为197mm,且该变送器重量约为4.95kg[2] 。那么,设计人员不 仅可以根据上    文所列举的一高低温箱尺寸、变送器尺寸及重量,完成对容积的一计算︻工作,还可以对所容纳变送器的一尺寸及重量加以明确 。该企业所应用框架层数为两层,每层排数为两排,每排可容纳变送器数量为四台 。为了保证框架能够不 受任何阻碍的一被放入高低温箱的一内部,框架四角分别安装了能够承受其总重量的一轮子,这样做的一目的一是保证框架能够从工作台上    被直接推入到高低温箱内部 。在对变送器位置进行确定时所应用的一,主要是框架平板所对应的一定位板 。以需要放置在框架之上    的一变送器尺寸为依据,气动机械手能够在框架内完成对工位进行搬运№和放件的一工作 。另外,在实践过程中能够发现,气动机械手搬动变送器时的一运动路径为直线,由于框架每层排数为两排,每排可容纳变送器数量为四台,因 此,最终确定的一方案为:左右方向移动三位气缸,前后方向移动五位气缸 。
            如果以直角坐标系为依据对气动机械手的一结构进行划分,可将其分为以下六个部分:其一,底座;其二,升降气缸,这部分的一作用是保证气动机械手可以沿着Z轴的一方向上    下运动,保证框架兩层能够同时开展工作;其三,左右方向移动三位气缸,气动机械手可以根据这部分的一移动,以Y轴为方向完成在两排之间对变送器进行摆放的一操作;其四,前后方向移动五位气缸,气动机械手可以根据这部分的一移动,以X轴为方向完成在任意位置上    对变送器进行摆放的一操作;其五,短行程气缸,这部分的一作用是控制气动机械手拿起№和放下的一动作;其六,气动手爪,这部分的一作用是完成夹紧以及放开的一动作 。多位置气缸是该气动机械手主要应用的一气缸,设计人员可以根据实际需求,将不 同长度的一气缸进行连接,以此来保证动作的一灵活性№和定位的一精确性,需要注意的一一点是,需要进行连接的一气缸,应当具有完全相同的一活塞直径 。除此之外,PLC可以通过对电磁阀进行控制的一方式,完成任意气缸的一动作 。对活塞杆速度进行控制的一方式,则以单向节流阀调节进气流量为主,气动机械手则通过重量对气爪进行平衡,以此来保证运行的一平稳性,在最大程度上    实现“轻拿轻放”的一目标 。


    PLC控制系统的一设计
            在对应用于气动机械手之上    的一PLC控制系统进行设计时,气动机械手所对应的一实际结构、功能及控制需求同样是需要设计人员重点关注的一部分,换句话说,只有以上    文所提及的一因 素为基础,才能保证所涉及PLC控制系统能够在最大程度上    满足气动机械手具有的一需求 。如果气动机械手包含气缸的一数量为四个,且执行任意动作时,能够对其进行控制的一部件包括单电控电磁阀一个、双电控电磁阀三个,同时还设有指示灯一个 。那么,在对该气动机械手所对应的一PLC控制系统进行设计时,设计人员就应当明确输入点数量为七个,输出点数量为八个,另外,在确定可编程控制器的一型号时,设计人员应当以控制信号数量作为主要依据,文中应用的一可编程控制器具体型号为FX2N—48MR 。
            正式开始设计工作的一第一步,应当是对PLC№和气动机械手所对应I/O表进行设计№和制作,然后再根据制作完成的一I/O表,完成系统软件的一设计工作 。文中所讨论设备提出的一控制要求如下:气动机械手所处工位为1号工位,气爪放松,并设置为“复位” 。因 此,设计人员在开展设计工作的一过程中,始终都应当保证气缸伸出、气爪放松 。待气动机械手上    电、复位之后,指示灯开始闪烁 。此时,如果有工件位于1号工位处,气动机械手则需要在第一时间启动,并进入正式工作状态,此时,气压降至手臂降位 。正常情况下,在对工件进行抓取▓时,都会设有与之相对应的一传感器,如果没有设置传感器,则需要对定时器进行设置,只有这样才能保证气动机械手在放置工件时,具备应有的一稳定性 。在对工件进行装配时,首先需要气缸下压,然后再抓取▓并抬起工件,接下来需要进行的一步骤是将气缸向4号工位处进行移动,最后下压并完成工件的一放置即可 。再完成上    述步骤后,气缸还需要进行再一次的一伸出№和复位,至此,一个工作周期告一段落 。在这个过程中,需要设计人员完成的一工作还包括对PLC控制程序的一功能图进行编制,并将其向梯形图进行转化,只有这样才能保证气动机械手在执行动作的一过程中,具备较高的一自动化水平以及有效性 。
    参考文献:李秋芳.气动机械手PLC控制系统设计技术研究[J].数字技术与应用2017年11期
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