图

2 搬运机

械手整体结构模

型

　 　 搬 运 机 械 手
整 体 吸 附 机 构 采
用 了 框 架 组 合 结
构 ， 材 料 选 用 铝
合 金 型 材 ， 采 用
高 强 度 专 用 螺 栓
加 弹 性 扣 件 的 内
部隐藏连接方式，坚固而又可靠。为了满足用户生产的不同规格太阳能电池组件的搬运操作，
搬运机械手真空吸盘的位置可以根据具体的太阳能电池组件尺寸进行调节，从而增强了搬
运机械手的适应性。

　　

2 PLC 与触摸屏联合控制系统

　　由于

PLC 的人机交互性能较差，操作人员难以直观地观测 PLC 和搬运机械手系统的工

作状况，故需配备一个上位机来配合

PLC 进行控制。搬运机械手的控制系统主要包括四个

模块：

PLC 与触摸屏联合控制模块、执行模块、检测模块和显示模块。根据搬运机械手的功能

要求，在设计中，上位机、下位机、执行模块和检测模块分别采用了触摸屏、

PLC、驱动系统

和传感系统，其中显示模块的功能由触摸屏实现，控制系统硬件结构如图

3 所示。触摸屏作

为操作人员与

PLC 交互的工具，其作用为接收指令输入、显示操作画面和当前的工作状态 。

PLC 及其扩展模块接收传感器采集开关量信号，同时通过串口与触摸屏实时通讯，并接收
触摸屏传来的中间变量信号，发送脉冲信号给驱动器，驱动伺服电机带动机械手运动。

　　根据工作过程中所需要

I/O 点数和控制系统的功能要求，可编程控制器选用了 Micro 

PLC SIMATIC S7-200 系列(CPU 224)，触摸屏选用了为 MicroPLC SIMATIC S7—200 应用而
定制的具有图形功能的设备

SIMATIC HMI K-TP 178micro。伺服电机与驱动器选用了松下公

司的

AC 伺服电机 MHMD042P1 C 和驱动器 MBDDT2210。

　 　

3  PLC 位

里 伺 服 控 制 方
法

　 　 根 据 生 产 过
程 中 太 阳 能 电 池
组件的搬运路线，搬运机械手控制模式采用点到点的位置伺服控制。位置伺服控制过程通过
57-200 CPU 发送脉冲序列来完成。CPU 发送一个脉冲序列和一个方向信号给伺服驱动器，
经过驱动器转换为响应的电压信号提供给伺服电机，驱动器接收伺服电机反馈信号，重新