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基于 PLC 机器人 本体 设计 论文 DWG 图纸 外文 翻译 文献 综述 开题 报告

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内容简介：

P L C在 变 频 调 速 仿 形 喷 涂 机 器 人 控 制 系 统 t ：D fl 9 应 用 竖 南京理工大学制造工程 学院 。 南京 2 1 0 0 9 4 ) 【 摘要】 强拽所研制并已在实际生产作业中 使用的仿形喷潦机器为倒， 舟绍了强 P L C为核心 的查龋控制系统一设系统具 有硬件简单 、 操作方便、 运行安垒可靠的特点： 詈 茎 1T P2 4控2 2 器T P2 73 12 兰 坠 翌 北 -7 8 【 中围分类号 ； ； T l 。 一 【 文献标识码】 B 【 文章编号】 1 0 0 9 0 1 3 4 ( 2 0 0 0 ) 1 0 0 0 5 5 0 3 0 概述 仿形喷涂是根据被喷涂对象的特点，简化通用 机器人结构和控制形式 使其结构简单、 造价低廉 、 喷涂质量高 、 维修简单。据国外公 司提供的数据 采 用仿形喷涂作业 。 喷房内部尺寸可以减少 2 3 ； 排风 量减少 3 5 ； 漆雾处理的冲水流量减少 1 3 ； 涂料节 省 3 0 一5 0 ( 采用静电喷潦) 。因此 ， 仿形喷涂广 泛应用于汽车、铁路机车车辆制造等行业 ，完成喷 涂对象的顶部和侧面喷涂作业 。 本文介绍的仿形喷椽机器人，是由我所竣计 ， 采用了 P L C控制的变频调速技术。 觋 已在某厂轿车 喷涂线上使用 。 1 它按 面喷 离及 椽 时 固定 构 固 韩军 丁 。 丁 变频器按程序控制 ，使两种运动的合成轨迹符合轿 车的顶部形状 。当轿车进入喷涂工作区时 启动仿 形行车运行 ，运行 中由行程开关作 为 P L C输人信 号 ，通过 P L C控制两台电机的变频调速 ，从而达到 仿形喷涂的 目的。 2 P L c控制系统的设计 2 1 控铷功能 根据轿攀喷涂工艺 的要求 仿形喷涂机器人的 功能设 置 主要有 ： ( 1 )归位使喷擦 机每次开始工作前 ，都处于 初始位置。 维普资讯 制 造 业 自 动 化 ( 2 J点动 主要用于系统单个功能的调试。包 括 ： 正行 、 反行 、 喷漆 、 清洗。 ( 3 ) 循环正常喷涂时使用。主要功能有： 设置 喷 潦速度 、 循 环速 度 、 流平时 问。 通过 1台可编程控制器的控制实现以上设置 的 功能， 同时由可编程控制器控制两台变频器。1 台为 富士 F V R 0 1 5 G 7 S ( 1 5 k W) 驱动 0 7 5 k W 电机带动水 平方向运动的行车 ， 另 1台为三菱 F R A 0 2 4 ( 1 k W) 驱 动 O 5 k W 电机拖动顶喷 4连杆结构的垂直运动 ， 由 这两种运动的台成， 完成“ 仿形喷涂” 的 目的。 整个喷涂过程中 ，在仿形喷涂机器人的运行轨 道上设置有 “ 反停 ” 、 “ 开喷” 、 “ 快速” 、 “ 慢速” “ 停喷” 等行程开关 ，以使机器人能够准确地按设计好 的轨 迹运 动 ， 见 图 2 。 反停 开啃 快避慢 停嗬 图 2 仿 形啧潦过 程示意图 2 2圭控器的设计 控制系统的主控器选用 日本三菱电气公 司生产 的 4 o MR小型 P L C 用 P L C来实现仿形喷涂机 盥 柏 F I 一 4 0 M R 塑 栅 2 4 3 0 甾 “翼m 盥L 荨 ： 嚣 翊 盗 如 _ 二 J 4 龇r 抽 l 4 3 5 5 鹏 _ 苎 堑 圆 一 437 量 5 【 0 5 ” 芷转r一 【 5 3 _ 一 崮 5 0 T 3 3 4 篮 一r 口 囤 3 输 八 输 出分配连接 践图 器人 的整个系统的控制 ，系统控制的输入 输出分 配及 接线 如图 3 。 2 3 软件设计 采用梯形图语言编程 ， 软件流程如图 4所示。 图 4软停 流 程 图 框图中的初始化程序用于检查仿形喷涂机器人 及各行程开关的状态是否处于初始位置，如果不在 初始位置， 喷涂机首先进行“ 归位” 动作 ， 使喷涂机回 到初始位置。 框图中程序的转换均是利用状态继电器，循环计 数器及相应位置的行程开关来宾现的。循环程序的实 现， 是靠“ 靛卷器” ( s ) 及步遴梯形指令( S T L ) 的组台使 用， 其功能是， 当状态器 ( s h 接通对， 相应的步进指令 接通 ， 其后的电路才动作； 当状态器 ( s m ) 接通时， 状态 器 ( s n )自动复位， 其步进指令吼詹的所有输出状态自 动复位， 若需保持输出状态可用萋位指令， 在需要撤消 输出拣态时， 可用复位指令 ( 下转第6 2 员) 维普资讯 错j 趟 自 动 化 换 、 远方手自动、 就地面板控制。 ( 2 ) 变频器工作电源冗余 、 控制电源冗余。 ( 3 1 完善保护报警监视功能。 ( 4 j电气回路控制 自动化程度高、控制回路简 单 、可靠 ，符合工厂 自动化发展趋势采用 P L C 技术代替继电器控制 系统 ， 使硬件软件化 ， 提高工作 可靠性和系统的柔性。且 P L C故障率近于零 、可靠 性高 ， 功能完善。 ( 5 ) 手操器断电及恢复时安全保护功能完善 ( 6 )优异的调节性能启动平稳、调节范围 宽、 调节性线度可达 0 9 9 、 控制精度商。 ( 7 ) 系统适应性强 ， 可 以接受 D C S 、 单回路调节 ( 上接第 5 6页) 采用步进梯形指令后， 可以很容易地实现顺序控制 、 同一输出指令可出现在不同的程序序步中，所以采 用步进指令对于较为复杂的控制程序的设计非常方 便 ， 有助于提高设计效率 、 便于调试运行 ， 程序易于 理解 ， 并且太大减少了程序所需要的步数。 功能转换是利用跳转指令结台控制面板上的开 关来实现 的 为了增加工作辑蘼靠性，在鞣榫设计中采用 了 时间定时监控的方法，_ ；一 强某_= 、 过程运动耐间超过 预计设计范围， 即采取措施， 并发出声、 光报警， 提醒 操作人员。 3 结束语 该系统的控制核心为r L C ， P L C 过程序控 制两台变频器，每台变频器又分藕控制球平方侮波 垂直方向的1台电机。变频器通过参数单元可方便 地设置_ k 下限频率 基底频率 高、 中、 低 3 速设 定 、 加 减速时间等基本功能， 还可避撩标准薅行功 能、 动作选择功能、 校正功能 、 辅助秘能的设定 ， 且具 有多种故障显示及保护功能。因此整个磊境爵靠性 高、 组态灵活、 编程简单、 调试维护方便。 耐矫 不筒 的车辆通过编程可方便地达到仿形囔涂舶哥豹。 f 参考文 献1 1 】 F z 系列可编程控 制器用户手 册【 Z1 2 F R -A 0 2 4 A 0 4 4系列三菱变频谓速器使用手册f z bl F u j i n v e n t e r F V R G 7 S E X 蚺雠如n M u a l Z 】 器、 模拟仪表 、 计算机控制系统 、 P L C等系统的调节 信号。 ( 8 ) 由于选用智能手操器， 可通过手操器的跳线 方式得到各种信号制的信号， 实用性 、 通用性强。 ( 9 ) 自动控制系统在线不断电检修。 此方案已经用 于许多电厂 的给粉机调速 系统 ， 实践证明，用变频器以及一些辅助电气设备可以实 现给粉机的变频调速控制、并且运行可靠 、节约能 源、 降低成本 。此方案中的供电电源系统稳定 可靠、 操作简单 ， 完全满足生产要求 且提高给粉的经济和 技术指标 ， 系统具有较强现实意义和推广价值。 欢迎订阅 焊接学报 焊接学报是由中国科学技术协会主管 中I 机械工程学会主办，由哈尔滨焊接研究所承办并 辑出版的国内外公开发行的焊接学术期刊。本刊： 要刊登焊接各专业学科理论研究的专题论文和反 焊接新材料 、 新设备、 新工艺方法 、 新检测方法的 题论文。 它代表了中国的焊接学术水平， 具有一定 权威性 ， 在 国内外拥有广大 的读者， 在 国际上有一j 的声誉。读者对象是国内外广大的焊接工作者 焊接学报 于 1 9 8 0年创刊 ， 从 2 0 0 0年第 l 起扩版为国际开本大 l 6开 ， 页码由 6 4页增加到 9 员， 并增设多项栏 目， 信息量增加 l倍以上。2 0 0 1 为双月刊。 本刊曾多次被评为优秀科技期刊， 曾先 被美国出版 的 工程索引 ( E I ) 、 科学引文索引 l s c I ) 等多家检索系统收录。 本刊是首批被定为我 I 自然科学核心期刊的， 是中国科技论文统计源期刊 也是 中国学术期刊( 光盘版) 首批入录期刊。本 观 已加人了万 方数据 ( C h i n a i n f o ) 系统科技期刊群 。 本刊多擞被中国科协 、 国家新闻出版署选中， 代表 国期刊参加香港 ( 地区) 、 新加坡 、 澳大利亚 、 意大 等善家的书刊展览。 车 刊地 址 ： 螬求滨市和兴路 1 1 号 焊接学报编辑 i 邮编： 稍目 8