自动装配生产线上机械手PLC控制系统的设计

1、1本课题在国内外争辩现状国内争辩综述500050001000040008001000进步，日臻成熟，会有更多的厂商参加此行业。我国国家“863”机械手技术主题自成立以来始终重视机械手技术在产业中的推广和应用和推动机械手技术各种机械手生产厂家的销售量都有大幅度的提高。国外争辩综述定位精度可以满足微米及亚微米级要求，运行速度可以到达 3M/S，量产产品到达100KG。现代式工业中，生产过程的机机械工业中，加工、装配等生产是不连续的。因此，装卸、搬运等工序机械化的小批量自动化生产，广泛应用于柔性自动线。本课题的争辩目的和意义 生产系统，简称自动线。机械手是工业机器人系统中传统的任务执行机构，是机 术

2、，它能局部地代替人工操作；能依据生产工艺的要求，遵循肯定的程序、时间 高劳动生产率，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。PLC可编程规律控 制器，它承受一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行规律运算、顺 序把握、定时、计数与算术操作等面对用户的指令，并通过数字或模拟式输入/ 课程，例如可编程把握器、机械设计根底、把握电器及应用等课程的加强稳固。PLCPLC 系统设计上 意义。本课题的主要争辩内容本课题的最终目的是利用可编程把握器作为载体设计一套程序驱动机械手进展构造，包括功能的设计、电机和PLCPLCI/O2 章 机械手的工艺设计及其流程工艺设计此次 PLC 硬件方面停顿运行。软件方面

3、承受 PLC 有很多优点如可以通过转变把握程序就可轻易转变规律或增加功PLC具有很高的柔性，而且其设备简洁操作，便于维护。系统的工作原理机械手进展抓取等特定运动。其中把握单元由PLCPLC系统的核心，完成各种数据的交换和处理。电机运转把握机械手相关速度。工艺流程A B 传送带上，而其中传B A 手要完成一个工作过程要经过上升下降，左旋右旋，抓紧放松 ，其中抓紧、放松工序会停顿肯定的时间。机械手实物图如下所示3 限，机械手开头放物体，延时3 秒，时间到机械手放开工件保持上升, 到达上升工作可以连续，也可完成单周期，又能手动运行，具体系统工艺流程如下：所示：计算机钮输入端4个按钮可编程把握器机械手

4、夹紧或松开动输入端7个限位开关PLC液压缸机械手上升或下降FX2N-48MR机械手左旋或右旋6第3章机械手系统元器件的选型PLCPLC选择相应规模的 PLC 可编程把握器并留有 10%15%的 I/O 裕量。估算出被控对I/O本把握系统有 17 个输入量，分别为：输入量备注机械手的启动(连续按钮1 个的启动机械手的停顿按钮1 个的停顿机械手单周期启动按钮1 个进展一个周期运动机械手手动启动按钮1 个负责机械手进展单步骤运动上升启动按钮1 个A负责机械手进展上升运动下降启动按钮1 个B负责机械手进展下降运动夹紧启动按钮1 个C负责机械手进展夹紧运动松开启动按钮1 个D负责机械手进展松开运动左旋启

5、动按钮1 个E负责机械手进展左旋运动右旋启动按钮1 个 F负责机械手进展右旋运动物品检测开关1 个负责检测自动生产线上是否有物品夹紧限位开关1 个负责机械手是否夹紧物品的检测松开限位开关1 个负责机械手是否松开物品的检测下降限位开关1 个负责检测机械手到达最低位置上升限位开关1 个负责检测机械手到达最高位置右旋限位开关1 个负责检测机械手是否右旋转到极限左旋限位开关1 个负责检测机械手是否左旋转到极限注：1.2.只有当旋钮开关打到单步骤档上，A.B.C.D.E.F 本把握系统由 6 个输出量，分别为：输出量备注机械手夹紧拉伸液压缸1 个负责启动机械手夹紧物品机械手松开收缩液压缸1 个负责启动机

6、械手松开物品机械手下降收缩液压缸1 个负责启动机械手的下降机械手上升拉伸液压缸1 个负责启动机械手的上升机械手右旋收缩液压缸1 个负责启动机械手的右旋机械手左旋拉伸液压缸1 个负责启动机械手的左旋I/OFX2N-48MR器FX2N-48MRPLC输入点数：24输出点数：24型：直流或开关量输入电流：24VDC5mA模拟输入：-10V10V-20mA+20mA 输出电压规格：30VDC最大负载：9W输出反响时间：OffOn 20sOnOff30ss+SFC程序容量：3792STEPS应用指令：100初始步进点：S0S9一般步进点：118 点，S10S127512+232M000M511+M768

7、M999256M512M767定时器：100ms64T0T6310ms63T64T126，M1028ON1ms1T127112C000C111，16 32数据存放器：一般用 408 点D000D407192D408D599144D1000D1143、I101、I201、I301串联通信口：程序写入/读出通讯口：RS232通讯口：RS485主机电源220VACFX2N-48MR电机的选型考虑本次课题的工业生产状况可承受 Y2 系列三相异步电动机。此三相异步YIP54，E B IP44，ICO141。对于 Y2有如下常见种类，它们之间数据参数见下所示：型号电流 转速重量堵堵堵堵振效率功率最大转转(

8、)因数转矩转矩电流值培)分克千瓦马力 额定 额定转矩 转矩O.18O.25O.53272065.00.802.22.25.5611.89O.25O.33O.69272068.0O.812.22.25.5611.81OO.37O.50O.99274070.OO.812.22.26.1641.814O.550.751.40274073.OO.822.32.26.1641.815O.751.O1.83284075.OO.832.32.26.1671.8181.11.52.58284077.OO.842.32.27.O671.819稳定性以及安全性，电动机的转速较小为好。综合考虑承受 Y2 系列 Y2

9、-63M2-2特别的快速，是一个较好的选择。Y2传感器的选型统要求等因素综合考虑来确定，一般应使传感器工作在 30到 70量程内，以线上物体进展检测，故承受光电传感器最为适宜。综上所述，依据国家标准 GB/T75512022 中对光电传感器各项指标的具体EDAB-2DP5m，16mm3-20，7ms200mA5m个很好的选择。EDAB-2DP液压缸的选型或摇摆运动的液压用它来实现往复运动时，可免去减速装置，并且没有传动间隙，运动平稳。结合本系统的实际状况可以选择上海永久电机设备的 RD-系列周密生产用供给各种多样性能等特点。RDRD-41 周密生产用液压缸 液压缸最大承载力量kN进程/回程行程

10、mm：29RD-46 周密生产用液压缸 液压缸最大承载力量kN进程/回程行程mm：156RD-91 周密生产用液压缸 液压缸最大承载力量kN进程/回程行程mm：29RD-96kN进程/回程行程mm：156RD-910kN进程/回程行程mm：257RD-166kN进程/回程行程mm：159RD-1610kN进程/回程行程mm：260RD-2510kN进程/回程行程mm：260RD-43kN进程/回程35/16程mm：80RD-93kN进程/回程80/44程mm：80RD-1610RD4 章 机械手硬件系统的设计PLC16 6 I/O 地址安排表。把握元件把握按钮输入安排表符号输入点连续启动按钮S

11、B1X000单周期启动按钮SB2X009手动启动按钮SB3X010停顿按钮SB4X008自动输入安排表把握元件符号输入点物体检测开关SQ1X001上升限位开关SQ2X004下降限位开关SQ3X002左旋限位开关SQ4X005右旋限位开关SQ5X007夹紧限位开关SQ6X003松开限位开关SQ7X006手动输入按钮安排表把握元件符号输入点上升按钮SL1X011下降按钮SL2XO12左旋按钮SL3X013右旋按钮SL4X014夹紧按钮SL5X015松开按钮SL6X016输出安排表把握元件符号输入点机械手夹紧拉伸液压缸YV0Y000机械手松开收缩液压缸YV1Y001机械手下降收缩液压缸YV2Y002

12、机械手上升拉伸液压缸YV3Y003机械手右旋收缩液压缸YV4Y004机械手左旋拉伸液压缸YV5Y005PLCPLCCAD电气把握总图5 章 机械手系统的软件设计5.1 PLCCAD5.3 PLCPLC 开头运行，选择连续启动按钮后，其具体机械手运动状况过程如下： 得电，Y002得电到下限位开关处，使下限位开关导通X002得电。Y002 失电，开头进展抓取运动Y000得电，夹紧到夹紧限位开关处，延时后机械手保持抓紧上升Y003 得电到上移限位开关处，使上限位开关导通X004得电。Y003 失电得电，左旋到左限位开关处，使左限位开关导通X005得电。Y005 失电，开头进展下降运动得电，下降到下限位开关处，使下限位开关导通X002得电。Y002 失电，开头进展松开运动Y00