机械手操作PLC控制装置详解.docx

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机械手操作控制装置
1．课题内容
用 PLC 对机械手（实物模型）操作进行控制，设机械手起始点位乙地，
工作时可将工件从甲地取起，将工件翻转后放至丙地，周而复始完成每个工 件的翻转，机械手的动作步骤如下： 乙地——甲地（左转）——抓取工件——丙地（右转）——放置工件——返 回乙地（左转） 输入输出点的分配：
10001——左转限位 E10000——左转 M1
10002——右转限位 E20000 右转 M1
10003——抓手开放度限位 E3 00003——抓取 M2
10004——抓手开放度限位 E4 00004——抓取 M2 2．工艺过程与控制要求
机械手是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。近年来， 随着电子技术特别是电子计算机的广泛应用，机器人的研制和生产已成为高 技术领域内迅速发展起来的一门新兴技术，它更加促进了机械手的发展，使 得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。机械手的种类，按驱 动方式可分为液压式、气动式、电动式、机械式机械手。机械手虽然目前 还不如人手那样灵活，但它具有能不断重复工作和劳动、不知疲劳、不怕危 险、抓举重物的力量比人手大等特点，因此，机械手已受到许多部门的重视， 并越来越广泛地得到了应用，工业上机械手的应用业越来越广泛，对机械手
的控制要求和精度也越来越高
下面设计一个简单的机械手移动工件控制系统。图 a所示为一简易机械
手的工艺过程。该机械手石一个水平/垂直位移的机械设备，其操作是将工件 从左工作台搬运到右工作。如图是机械手的控制示意图，其过程并不复杂， 一共有6个动作，分为3组，即上升/下降，左转/右转和放松/夹紧。
图1机械手控制示意图
机械手的全部动作由汽缸驱动，而汽缸又由相应的电磁阀控制。其中，上升 /
下降和左移/右移分别由双线圈的两位电磁阀控制。例如，当下降电磁阀通电 时，机械手下降，当下降电磁阀断电时，机械手下降停止。只有当上升电磁 阀通电时，机械手才上升，当上升电磁阀断电时，机械手停止上升。同样， 左移/右移分别由左移电磁阀和右移电磁阀控制。机械手的放松 /夹紧动作由
一个单线圈的两位电磁阀控制。当该线圈通电时，机械手夹紧；当该线圈断 电时，机械手放松。 当机械手右移到位并准备下降时，为了确保安全，必须 在右工作台上无工件时才允许机械手下降。也就是说，若上一次搬运到右工 作台上的工件
尚未搬走，机械手应自动停止下降，用光电开关进行有无工件的检测。
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原位
1 2 3 4
一 下降 夹紧 上升-
9
—左移
7 6
上升 一——放松 ——
右移
5
下降
图2机械手的动作过程图
左限恆开关牙J
如閨童：机攒手结絢示意图
#
从原点开始，按下启动按钮，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，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，上升到顶后，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 移到位后碰到右限位开关，右移电磁阀断电，右移停止。若此时右工作台上 无工件，则光电开关接通，下降电磁阀通电，机械手下降，下降到底时碰到 下限位开关，下降电磁阀断电，下降停止；同时夹紧电磁阀断电，机械手放 松。放松后，上升电磁阀通电，机械手上升。上升到顶后，碰到上限位开关， 上升电磁阀断电，机械手停止上升；同时接通左移电磁阀，机械手左移。左 移到原点时，碰到左限位开关后，左移电磁阀断电，左移停止。至此，机械 手经过9步动作完成了一个周期的工作。机械手的每次循环动作均由原位开
机械手的操作方式分为手动操作方式和自动操作方式。 自动操作方式又分
为步进，单周期和连续操作。
手动操作：利用按钮操作对机械手的每一步运动进行单独控制。例如，当 选择上/下运动时，按下启动按钮，机械手下降；按下停止按钮，机械手上升。 当选择左/右运动时，按下启动按钮，机械手夹紧；按下停止按钮，机械手放 松；
步进操作：每按一次启动按钮，机械手完成一步动作后自动停止。
单周期操作：机械手从原点开始，按下启动按钮，机械手自动完成一个周 期的动作后停止。
连续操作：机械手从原点开始，按一次启动按钮，机械手的动作将自动地， 连续不断地周期性循环。在工作中若按一下停止按钮，机械手将继续完成一 个周期的动作后，回到原点自动停止。

操作面板布置如图3所示
上/下 步进选择单周期
左(右止 夹/紧 单操作 连续
加载选择 工作方