传统的往返各两次比较更加节省时间
,
效率更高 。
3 系统软硬件设计
整个机械手的控制
,
是通过向系统提供符合要求
的开关信号来实现的 。具体地讲
,
就是按机械手的动
作要求
, PLC
通过信号采集 、控制液压系统的电磁换
向阀的通断电
,
实现装置的自动或手动上下料 。系统
的硬件主要由机械本体 、液压驱动系统 、
PLC
控制系
统组成
,
软件系统主要通过
PLC
的编程实现 。
3
11 液压驱动系统
液压系统原理图如图
3
所示
,
在该系统中
,
为防
止各种干扰影响手指抓取工件
,
故采用双泵供油
;
手
部的夹紧和松开动作的控制
,
是由双作用式活塞缸配
合凸轮和连杆机构组合驱动
,
实现卡爪的圆弧开合
;
手腕 、小手臂 、大手臂的摆动则是由摆动液压马达实
现
,
手腕 、小手臂可在相互垂直的两平面内摆动
,
大
手臂可正反旋转
180
°
;
为防止突然断电时手指松开
和大 、小臂倒下来
,
在手指夹紧油缸和大 、小臂油缸
的控制回路中采用液控单向阀
,
并在液压回路中配置
限位开关 、压力继电器和位置传感器来实现动作的换
接控制 。同时还设置急停 、复位按钮
,
以及防干扰的
互锁 、故障报警等装置 。
图
3
液压系统图
3
12 PLC控制系统
根据 系 统 控 制 信 号 的 数 量
,
本 系 统 选 用 三 菱
FX
ON
- 60MR - D
型可编程控制器 。该
PLC
自带编程
器
,
能实现离线及在线编程
,
还可以结合实际的工程
要求
,
调整控制程序
,
实现机械手的不同动作
,
实现
了柔性化设计 。
图
4
PLC
主程序流程图
该机械手在
PLC
控制下可
实现手动 、连续动作两种工作
方式
,
主程序流程图如图
4
所
示
,
手动方式是指利用按钮对
机械 手 每 步 动 作 单 独 进 行 控
制
,
连动方式是指机械手根据
控制信号自动循环执行每步动
作
,
直至收到停止信号 。系统
启动后
,
根据工序要求
,
通过
旋转按钮确定机械手的工作方式
,
如果选择单动则执
行手动程序
,
否则默认执行连动程序 。
PLC
的自动控制程序的编写方法很多
,
根据本次
设计中机械手的特点
,
要求每一个动作严格按顺序执
行
,
因此采用步进指令编写
,
可保证机械手的运行有
条不紊
,
即使出现误动作也不会造成混乱
,
图
5
即为
机械手动作过程控制的梯形图 。其动作执行过程如
下
:
系统启动
,
机械手处于待料状态
,
获得取料信号
后机械手开始动作
,
从原点出发按工序自动循环工
作
,
直到收到停止信号
,
机械手在完成最后一个周期
的工作后返回原点
,
自动停机 。
图
5
机械手动作过程控制梯形图
为避免因压力不足或机械手动作不到位造成的误
动作
,
系统设置了延时报警系统
,
如图
6
所示 。
图
6
延时报警系统梯形图
当某一液压缸因故障被
卡超过设定时限
,
延时报警
系统将动作
:
设
Y5
为控制
该缸动作的继电器
, X5
为
对应动作的限位
,
若该动作
超时
,
对 应 的 时 间 继 电 器
T4
将动作
,
则
T4
的动合触
点接通
,
首先接通
Y18,
切
断电源
,
停机 。因故障排除
按钮为动作
,
内部继电器
R0
未导通
,
则
Y16
接通
,
与之相连的报警蜂鸣器通电发声报警
,
与此同时
,
R901C
导通后周期性地通断
,
通过已接通的
T0
导通
Y17,
使与之相连的报警指示灯不停闪烁
,
提醒工人
排除故障
,
从而避免故障加重造成损失 。一旦按下故
障排除按钮
, X14
接通
,
内部继电器导通
,
其通断触
电打开
,
蜂鸣器停止报警
,
报警灯熄灭 。
4 结束语
本系统采用
PLC
对数控机床上下料机械手进行
控制
,
实现了手动 、连动 、互锁 、状态显示 、延时报
警等功能
,
具有较强的抗干扰能力和良好的可靠性 。
(下转第 163页右上方 )
4
1
1
《机床与液压 》
2005
1
No
1
4
© 1995-2008 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.