PLC對夾料機械手的控制①

雷登峰

摘 要：基于控制系統是機械手在自動化生產線上核心組成部分，機械手的每一條指令都通過控制系統來實現，同時，控制系統也肩負著保護機械手安全的重任，與安全保護系統一起為機械手的安全運行保駕護航。現概括了機械手控制系統的發展歷程，分析了其各階段的優缺點，通過與傳統控制技術進行對比，突出PLC應用于機械手控制系統的優勢，結合PLC技術的發展及現狀，以夾料機械手為例詳細介紹了PLC應用于機械手控制系統的實現方法與具體方案。

關鍵詞：夾料機械手 PLC 控制 控制流程

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）06（b）-0059-02

1 夾料模塊工作流程

循環夾料控制模塊：按下復位按鈕，系統復位，復位指示燈常亮。復位完成后，復位指示燈熄滅，方可按啟動按鈕，設備運行，運行指示燈常亮。按下停止按鈕，停止指示燈常亮，運行指示燈熄滅，系統在本周期運行完成后，系統停止。如需運行，需再次復位。

1.1 工作原理

循環夾料控制模塊：無論機械手臂在什么位置，先右行，到達右限位，然后左行至原點停止。復位完成后，按啟動，機械手臂到達右限位處夾料，然后運行至左限位處放料反復運行。按下停止按鈕，本周期運行完成后停止。

1.2 氣動原理

該裝置氣動主要分為兩部分：（1）氣動執行元件部分有雙作用單出桿氣缸、雙作用單出雙桿氣缸、旋轉氣缸、氣動手爪。（2）氣動控制元件部分有單控電磁換向閥、雙控電磁換向閥、節流閥、磁性限位傳感器，見圖1。

1.3 氣缸電控閥使用

圖2，注：氣缸的正確運動使物料分到相應的位置，只要交換進出氣的方向就能改變氣缸的伸出（縮回）運動，氣缸兩側的磁性開關可以識別氣缸是否已經運動到位。

圖3，注：雙向電控閥用來控制氣缸進氣和出氣，從而實現氣缸的伸出、縮回運動。電控閥內裝的紅色指示燈有正負極性，如果極性接反了也能正常工作，但指示燈不會亮。

圖4，注：單向電控閥用來控制氣缸單個方向運動，實現氣缸的伸出、縮回運動。與雙向電控閥區別在雙向電控閥初始位置是任意的可以隨意控制兩個位置，而單控閥初始位置是固定的只能控制一個方向。

當手爪由單向電控氣閥控制時，如上圖所示，電控氣閥得電，手爪夾緊；電控氣閥斷電，手爪張開，見圖5。

當手爪由雙向電控氣閥控制時，手爪抓緊和松開分別由一個線圈控制，在控制過程中不允許兩個線圈同時得電，見圖6。

1.4 I/O分配圖

循環夾料控制模塊，見圖7。

1.5 調試、驗證

調試時用開關模擬夾料機械手的狀態信號，按機械手的動作控制模擬輸入，觀察輸入接口板的狀態指示輸出接口板的繼電器動作情況，當功能與機械手的控制要求吻合是，在實際連接機械手的輸入和輸出信號。經調試、驗證，由PLC對機械手進行控制的結果與事先預期的情況一致，完全能達到實際應用的目的。

參考文獻

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