工业机械手控制系统设计与调试

项目4工业机械手控制系统设计与调试

机械手示意图如下:

百移

右移

下降上升

夹紧

放松

On

ABl

一、机械手控制规定：

在工业自动化生产中，无论单片机还是组合机床，以及自动化生产流水

线，都要用到机械手完毕工件的取放。

现有一个机械手，它的任务是将A上的工件搬运到B上，其工作顺序是：

下降一一加紧工件一一上升一一右移一一下降一一松开工件一一上升一一左

移回原位。系统由液压驱动，机械手的上升、下降、左移、右移都用双线置三

位电磁阀气动缸完毕。当某个电磁阀通电时，就保持相相应的动作，即使线圈

再断电仍然保持，直到相反方向的线圈通电，相应的动作才结束。例如：当下

降电磁阀通电时，机械手下降；下降电磁阀断电时，机械手停止下降；只有当

上升电磁阀通电时，机械手才上升。机械手的加紧和放松采用单向阀控制，通

电时加紧，断电时放松。设备上装有上、下、左、右、加紧、放松六个限位开

关，控制相应工作的结束。

二、机械手工作过程：

机械手的动作和检测元件、执行元件的布置图如下所示:

左限位开关

左移电磁阀

启动原点赞p左移

-----原点［----------@———碎

y—右移

下降电磁阀右移电磁阀右限位开关上限位开关

上限位开关

下降电磁阀

下上上

降升x降©©升

下降限位开关下降限位开关

A上升电磁阀上升电磁阀

A□光电开关

④放松

（无工件检测）

夹紧电磁阀放松电磁阀

机械手的初始位置停在原点，按下启动按钮后，机械手将完毕一系列动

作：从原点开始，按下启动按钮时，下降电磁阀通电，机械手下降。下降到底

时，碰到下限位开关，下降电磁阀断电，机械手下降停止；同时接通夹紧电磁

阀，机械手夹紧。夹紧后，上升电磁阀通电，机械手上升。上升到顶时，碰到

上限位开关，上升电磁阀断电，上升停止；同时接通右移电磁阀，机械手右

移。右移到位时，碰到右限位开关，右移电磁阀断电，机械手右移停止。若此

时工作台上无工件，则光电开关接通，下降电磁阀通电，机械手下降。于是又

开始下降一放松一再上升一左移，回到原点。至此机械手通过8步动作完毕了

一个周期。

上诉过程中，机械手的下降、上升、右移、左移等动作的转换，是由相应

的限位开关来控制的，而夹紧、放松动作的转奥是由时间来控制的。

光电开关的作用是为了保证机械手右移到位后，必须在右工作台上无工

件时才干下降，若上次搬运到右工作台上的工件尚未移走，机械手应自动暂

停等待。

当按下启动按钮，机械手从原点开始，按工序自动反复连续共组，直到

按下停止按钮，机械手在完毕最后一个周期的工作后，返回原点自动停机。

三、机械手的PLC硬件接线:

MJ

IM'll

L+1L+-------24V+

停止按钮SB1<^

10.0IM-------OV

开始按钮SB辽、

10.1Q0.0

上限位开关

_____10.2Q0.1

下限位开关

10,3CPU2a6DC/DC/DC00-2卜开由磁源

左限位开关SQ3^C^_

10.4Q0.3下降电磁网

右限位开关SQ47^

Tj-nu.Ruqnun.qA夹索/松开电磁阳

光电开关PS(bi^

10.6Q0.5

夹案限位

10.7Q0.6右移电磁阀

松开眼位SQ分7^

II.0Q0.7c

II.12M

11.22L+

H.3Q1.0

IL4QI.1

11.5QI.2

11.6QI.3

SO.5{)邛

藻瞅一度

—I84栅

SO.6()

棚肤TL°

班2

SO.7()

上雕朕一姐

融㈱

S1.1{)

施就针晅

机械手搬运货品顺序控制流程功能图

五、机械手梯形图程序:

Network1网络标题

I开机进入初始状态S0Q一

SM0.1S0.0

Network2

IS。湫态开焙

S0.0

SCR-

Network3

I按下停止按钮后，一个完整周期工作结束之后，原点指示灯点亮工作，S0.1~S1.1复位.

SOOM2.0I0,4Q0.7

)

S0.1

R)

9

Network4

I投下101JB动按钮，则转移久而

S0.0

Network5

ISO侬束

--------（SCRE）

Network6

[S0.1开始

S0.1

SCR

Network7

I机械手下降，下降至SQ2T降限位开关，则转移到S。2

S0.1M0.1

丁）

I0.3S0,2

।_II-------------------（SCRT）

Network8

SOI结束

SCRE

Network10

爪子夹紧，夹紧至SQ送紧限位开关，则转移S0.3

Network11

SO.湍束

—（SCRE）

Network12

SO.班始

S0.3

SCR-

Network13

机械手上升，上升至SQ2±升限位开关，则转移到S0.4

Network14

so.湍束-

SCRE

Network16

机械手右移，右移至右限位开关SQ4,则转移到SO号

Network17

ISO.佛束

-------（SCRE）

Network18

ISO.讲始

S0.5

SCR-

Network19

光电开光检测无物体时，机械手下降，遇到下降限位开关SQ2,则转移S0.6；

光电开关检测有物体时，转移$1.0。

Network20

SO琏束

----（SCRE）

Network21

SI.Qff始

S1.0

SCR"

Network22

I光电开关检测无工件时，则转移S05「

S1.0I0.6S0.5

—II----1I----OCRT)

Network23

S1.睇束

----（SCRE）

Network24

SO.册始

S0.6

SCR

Network25

机械手松开，遇到松开限位开关SQ6,则转移到S0.7

Network26

SO.降束

------（SCRE）

Network27

SU7开始

S0.7

SCR

Network28

机械手上升，升至上限隹开关SQ1，则转移到S1.1

Network29

S。.哙束

-------（SCRE）

Network30

ISI.1开始一

S1.1

SCR

Network31

机械手左移，移到左限位开关SQ3,若之前按下停止按钮则转移S0.1,

若之前没有按下停止按钮，则转移到SO.0。

S0.1

(SCRT)

S0.0

(SCRT)

Network32

ISI1结束.

—(SCRE)

Network33

|机械手下降

Network34

I机械手上升

六、机械手语句表:

Network6

Network1网络标题

ISO.1开始

|开机进入初始状态SQ0

LSCRS0.1

LDSM0.1

SS0.0,1

Network7

Network2

机械手下降，下降至SQ2T降

SO.瞅态开始限位开关，则转移到S0.2

LSCR80.0LDS0.1

M0.1

A10.3

Network3SCRTSO.2

按下停止按钮后，一个完整周

期工作结束之后，原点指示灯Network8

点亮工作，SQ1~S1.1复位.ISQ1结束

S00

LADM20SCRE

AI04

=Q07

RS019Network9

so.班始一

Network4LSCRSO.2

|按下10.1启动按钮，则转移到S记

LDS0.0Network10

A10.1

SCRTS0.1爪子夹紧，夹紧至SQ就紧

派位开关，则转移S0.3

So2

Network5LSDQo41

SO.噬束AIo7

SO3

SCRESC

Networklb

机械手右移，右移至右限

位开关SQ4,则转移到S0.5

Network11So4

L=DQ

SO.建束o6

AIo5

SCRESO5

Network12Network17

ISO.班始ISO.熠束

LSCRSO.3SCRE

Network13Network18

机械手上升，上升至SQ2±升|SO.讲始一

限位开关，则转移到SQ4|LSCRSO.5

3

LDSO.3

=MO.2

AIO.4Network19

SCRTSO.

光电开光检测无物体时，机械手

下降，遇到下降限位开关SQ2,

Network14则转移S0.6；光电开关检测有

IS。融束物体时，转移51.0。

SCRELDSO.5

LPS

A10.6

=

Network15MO.2

A10.3

ISO.4开始SCRTSO.6

LPP

LSCRS0.4AN10.6

SCRTS1.0

Network25

Network20机械手松开，遇到松开限位开

关SQ6,则转移到S07

ISO.盼束

SCRE

Network21

Network2b

始-

Iso.廉束一

LSCRSI.0

SCRE

Network22Network27

I光电开关检测无工件时，则转移酝|SQ7开始一

LDS1.0LSCRSO.7

A10.6

SCRTSO.5

Network28

Network23机械手上升，升至上限位开

|S1.降束关SQ1,则转移到S1.1

SCRELDSO.7

=M0.4

A10.2

SCRTSI.1

Network24

|SQGff始一Network29

ISO.潴束

LSCRSO.6

SCRE

Network30

|si.i开始一

Network33

LSCRSl.l