基于plc柔性生产线送料机械手控制系统设计

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1、学兔兔www.xuetutu.com第3期(总第166期)机械工程与自动化No．32011年6月MECHANICALENGlNEERING＆AUT0MATIONJun．文章编号：1672—6413(2011)03—0149-02基于PLC的柔性生产线送料机械手控制系统设计胡云堂(九江学院机械与材料工程学院，江西九江332005)摘要：介绍了秉性生产线送料机械手的液压系统、PLC控制系统的设计，以及控制界面齄授屏的界面设计与仿真。实践证明设计合理、性能可靠，达到了预期的目的。关键词：柔性生产线；机械手；控制系统；送料中圈分类号：THI65．1：

2、TP241文献标识码：A1柔性生产线的送料机械手特点，因此，该机械手采用液压系统控制。送料机械机械手一般由执行系统、驱动系统、控制系统和手液压系统控制原理如图2所示。该系统能实现立柱人工智能系统组成，主要完成移动、转动、抓取等动升降、手臂伸缩、抓手抓取、立柱旋转及基座移动等作。其中控制系统是机械手的核心指挥系统，它通过运动，采用调速阀控制相应的运动速度，具有运动速控制驱动系统，让执行器等结构部件按照规定的要求度稳定且不受负载影响的优点。进行工作，并检测其动作正确与否，从而J颐利完成各种动作。送料机械手一般应用在自动生产线上，在特定的工作场合来

3、完成传送零部件、材料或者产品的工作，可以把材料或者产品从一条生产线转送到另一条生产线，把待加工或者待处理的材料从待加工处输送到加工机床的特定位置，也可以把材料从一个加工工作台移送到另一个加工工作台。图1为机械手基体的运动示意图。该机械手采用圆柱坐标型式，具有5个自由度，能实现抓手的抓取和放松、手臂的伸缩、立柱的1一抓手抓取；2一子臂伸缩；3一立柱升降；升降和旋转及基座的移动等独立运动。其中基座的移4一立柱旋转；5一基座移动动可将零件或产品从一条生产线取出送到有一定距离图l机械手基体的运动示意图的另一条生产线，增加了机械手的有效运动范围。2．2

4、送料机械手PLC控制系统设计2送料机械手控制系统设计根据送料机械手的工作要求和运动循环工作过该送料机械手控制系统主要包括液压系统控制回程，选用三菱FX系列中的FX，一64MR—ES／UL路及其相应的PLC控制系统。另外，结合当前控制PLC作为控制系统的控制器。该型号PLC集成的数领域的最新发展情况，采用触摸屏作为控制界面，使字量输入／输出为32／32，内置RAM存储器(8000机械手的操作更加简单和直观。步)。图3为PLC控制系统的外部I／O连接图。2．1液压系统控制回路设计2．3触模屏控制界面的设计考虑到实际使用情况，结合液压传动系统具有输

5、三菱公司为了方便用户进行触摸屏的画面设计，出力大、重量轻、惯性小、调速方便以及易于控制等开发了自己的画面设计工具软件——GTDesigner2。收稿日期：2011—0l·l1；修回日期：2011．02—21作者简介：胡云堂(1971一)，男，江西宁都人，讲师，硕士。学兔兔www.xuetutu.com·l50·机械工程与自动化2011年第3期应用该软件，我们开发了送料机械手控制系统控制界GTSimulator2，对控制系统的各个界面进行仿真模面，见图4。设计时为了验证系统界面的正确性与可拟。结果显示，所设计的送料机械手控制系统界面达行性，应用

6、三菱公司的GOT触摸屏的界面仿真软件到了预期的效果。立柱升降缸手臂伸缩缸机械抓手缸立柱旋转缸基层移动缸图2送料机械手液压系统控制原理图手动运行操作运行方式回原点运行操作方式单步运行方式单周期运行方式连续循环运行方式回原点启动按钮启动按钮停止按钮立柱升降缸上限位开关立柱升降缸下限位开关手臂伸缩缸左限位开关手臂伸缩缸右限位开关机械抓手缸左限位开关机械抓手缸右限位开关立柱旋转缸逆时针限位开关立拄旋转缸簸时针限位开关基座移动缸移回限位开关基座移动缸移出限位开关立柱下降立柱上升手臂伸出手臂缩回抓手夹紧抓手放松立柱顺转立柱逆转基座移出基座移回图3PLC控

7、制系统的外部I／O连接图(下转第152页)学兔兔www.xuetutu.com·152·机械工程与自动化2011年第3期一台水泵排水，当水位达到上限时陆续启动多台水泵就地控制设备的启停，该功能可用于设备的检修。排水，低限时陆续停泵，实现了水泵自动开停控制。3．4保护功能(5)控制程序将水泵启停次数及运行时间和停(1)超温保护：当水泵、电机轴承及定子温度车时间等参数自动记录并累计，根据这些运行参数按超过警戒值时，可提供超限报警。照一定顺序自动启、停水泵，使各水泵的使用率分布(2)电机保护：通过监测电机电流和电压、水均匀。同时将故障泵自动退出轮换

8、工作，其余各泵继仓水位等参数进行电机保护。续按一定顺序自动轮换，达到了有故障早发现、早处(3)电动阀门保护：检测电动阀门的故障信号，理，以免影响矿井安全生产。并参与