林梓九
一、機械手電氣控制系統的設計概述
機械手主要由手指、手腕、手臂等運動部件組成,其結構見圖1。它有手臂升降氣缸A、手臂伸縮氣缸B、夾緊氣缸C、手腕回轉氣缸D、手臂擺動氣缸E氣動元件及輔助元件。其工作方式的選擇可以很方便地在操作板上表示出來,如圖2。

1.現場器件與PLC內部等效繼電器地址編號對照表(見表1)

2.動作順序執行表
該機械手的控制要求:手動啟動后,能從第一個動作開始自動延續到最后一個動作,動作順序見表2。

3.可編程控制器的選型
由系統的輸入輸出選擇可知,輸入信號全部為開關量以“三菱”FX0N-40MR型可編程控制器為例,其輸入點為24點,輸出點為16點,繼電器輸出方式,電源為AC100~240V,50/60HZ,可直接采用原控制電源AC 24V,滿足要求。
二、程序設計
1.系統的組成
操作系統包括回原點程序 、手動單步操作程序和連續操作程序,如圖4。
(1)回原位程序如圖 5所示。用S10~S14作回零操作元件。應注意,當用S10~S19作回零操作時,在最后狀態中在自我復位前應使特殊繼電器M8043置1。
(2)手動單步操作程序如圖6 所示。
(3)自動操作程序如圖7所示。當機械手處于原位時,按啟動X0接通,狀態轉移到S20,驅動上升Y0,當到達上限位使行程開關X1接通,狀態轉移到S21,而S20自動復位。S21驅動Y1手臂正擺,當到達正擺限位使行程開關X2接通,狀態轉移到S22,驅動Y2手臂伸出,當到達伸出限位使行程開關X3接通,狀態轉移到S23,驅動Y3置位夾緊,延時1秒,以使電磁力達到最大夾緊力,同時夾緊指示燈亮。當T0接通,狀態轉移到S24,驅動Y4手腕正轉,當轉到正轉限位,X4接通,狀態轉移到S25, 驅動Y3復位放松,夾緊指示燈滅,電磁力放松,為了使電磁力完全失掉,延時1秒。延時時間到,T1接通,狀態轉移到S26,驅動Y5手腕反轉, X5接通,狀態轉移到S27,驅動Y5 手臂反擺。X6接通,狀態轉移到S30 驅動Y7縮進,X7接通,狀態轉移到S31驅動Y10下降, X10接通,返回初始狀態。

2.PLC與現場器件的實際安裝接線圖
(I/O 端口分配接線圖見圖8)

(作者單位:廣東省工業高級技工學校)