研究PLC控制的工业机械手在自动化生产线中的应用_工业机械手的plc控制

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研究PLC控制的工业机械手在自动化生产线中的应用

摘要：在目前的全自动化生产中，工业机械手在大量的环节中都占据着不可替代的位置，其中，PLC控制的工业机械手由于其自身自带的很多优点在实际生产中被越来越多的使用，本文将从对PLC对工业机械手的控制系统、其软硬件结构的设计方法的探讨等方面来阐述PLC控制的工业机械手在自动化生产线中的应用。

关键词：PLC控制；工业机械手；自动化 引言：

工业机械手作为一种能够代替人们进行危险、繁重的工作的现代化工业装置，近年来被大量应用在各种专业领域，如电焊、烤漆、机械制造等，甚至在航空航天业都有它被大量使用的影子，它能按照人们设置的程序不断地进行几乎无差错的工作。人们对机械手的控制既可以通过单片机，也可以通过PLC系统来实现，但是相对与单片机来说，PLC所需的电压比较低，驱动电流也较小，并且抗干扰能力更强，稳定性、可靠性更高，再加上其自带非常丰富的IO接口而被人们广泛的使用，但是其相对应的技术要求也较高，这就要求我们的广大操作人员要积极提升自己的业务水平和经验，从而才能对该系统控制的机械手有更深入的了解，更好地利用PLC系统的性能来控制工业机械手。

一、机械手的工作要求

机械手基本工作要求是首先机械手要从工作台一上方启动下移，当移至工作台一上的物件时，停止下移，接着，夹紧物件，然后上移，移至启动位置后向工作台二方向移动，移至工作台二上方时，停止移动，然后机械手下移，移至工作台二上时松开机械手将物件放在工作台二上，再然后上移，移到工作台二的正上方，接着向工作台一的方向平移，直至回到原来的位置，形成一个工作循环[1]。

二、机械手工作的原理

图

一、机械手的工作原理

其工作原理如图一所示，开始时机械手在工作台一上方，当机械手需要下移时，按下开关，电磁铁5YA被通电，机械手被打开，接着2YA通电，机械手在气缸5的活塞带动下下移，当机械手移动至工作台一上的物件旁时，自动压到限位开关，2YA被断电，机械手停止移动，5YA断电，机械手合拢夹紧物件，夹紧后1YA被通电，机械手在活塞带动下上升至原位置，当移动至原位置时，自动压到限位开关，1YA断电，上升停止，与此同时3YA被通电，机械手在气缸11的带动下平移，当移动至工作台二的上方时压到限位开关，3YA断电，机械手停止移动，然后2YA被通电，机械手开始下移，下移至工作台二上时，压到限位开关，2YA停止通电，机械手停止下移，然后，5YA被通电，机械手在气缸17的带动下被打开，物件被放在工作台二上，然后1YA通电，气缸5的活塞带动机械手上升，上升到位是自动压到限位开关，1YA停止通电，机械手停止上升，接着电磁铁4YA通电，机械手向工作台一方向移动，移动至原位置时，压到限位开关，4YA被断电，机械手停止移动，机械手就完成了一次循环作业[2]。图中单向节流阀４、６、１０、１２、１６、１８能有效提高气缸动作时的速度的稳定，液控单向阀３和７则可以防止在机械手停止时发生上下漂移的现象。

二、PLC对工业机械实现控制的原理

图

二、PLC控制的具体流程图

我们根据上述对机械手工作的要求，可以制定出PLC控制的具体流程图，并规定系统中的输入输出点数，本文讲述所采用的是日常实际使用中被使用最广泛的ＦＸ２Ｎ－４８ＭＲ型ＰＬＣ，该型号的PLC系统可靠性和抗干扰能力都相对较强，特别是其编程要求相对较简单，控制系统也能在使用中随时可变的优点而被众多使用者喜欢[3]。

三、PLC对工业机械手控制的软硬件设计

（一）PLC系统的硬件要求。PLC系统对工业机械手实现控制的过程中，PLC对机械手控制的接口全部采用的是触摸屏控制，极大的方便了我们的使用人员，降低了工作难度，节省了大量的IO口连接，在工作时只要把PLC系统通上电源，并装载好所有所需的程序在控制器中，通过触摸屏来操作就能完成大部分的工作，但这同时也要求我们的工作人员文化知识水平要足够，能够正常理解并使用触摸屏来控制机械手的运作，并积极提升自己的业务和经验，当仪器损坏时，要利用仪器工作原理来关停仪器以免对仪器有损害，以便仪器的维修。同时我们也应该看到，触摸屏控制器相比从前的机械式控制器有了很大的提升，极大的提高了工作效率和维修频率。

（二）PLC系统的软件要求。由该系统控制的机械手运动的顺序性很强，第一步完成以后采取进行下一步，所以编程设计都相对比较容易，可提前将程序写入控制器来进行控制。

四、结束语

工业机械手在现代自动化生产中发挥着及其重要的作用，它是不可替代的，帮人们完成了非常多人们几乎无法完成或非常危险的工作，而在未来发展趋势中，电气化一体是不可避免的，所以就要求我们的设计人员和工作人员提升自己的水平，对基础知识要熟练掌握，与此同时多接触最新的技术甚至是想法来提高对电气化发展的认识，只有这样才能紧跟时代潮流，对自己所设计和使用的电气化设备有新的认识并在使用时熟练掌握其使用技巧，随时应付其突发状况。在对PLC系统控制的工业机械手进行调试过程中，应先延长其定时器时间，待对整套系统流程控制无误之后，再缩短其控制时间，提高它的运行速度。

参考文献

[1]张劲.基于PLC的工业机械手在自动化生产线中的应用[J].机械制造与自动化,2014,(4):133-134,139.[2]师亚娟,刘欣.基于PLC的自动化生产线三自由度机械手控制系统设计[J].工业控制计算机,2013,26(6):112-113.[3]张玲莉.基于PLC控制的自动识别、分拣系统设计[J].自动化技术与应用,2010,29(5):110-111,122.[4]王思婷.西门子PLC自动化生产线[J].青年与社会,2014,(2):257-258.