(机械手设计电气控制部分.docVIP

第3章 机械手的电气控制系统设计 3.1 机械手电气控制系统的概述 机械手的定位系统采取定位块定位，在设定位置装置定位块。并为了达到缓冲的目的，在满足工作要求的前提下，设计尽量轻的零部件。比如将某些铸钢件改用铝合金制造，或者将一些实心的零件做成空心的，以此来减轻总质量。采取PLC程序控制，控制系统选择三菱公司的FX1S系列的PLC控制器。另外机械手还可进行但不运行及回零等，其有手动控制方式和全自动控制 自动生产线机械手的主要参数: 臂力5N；自由度数为4；运动形式为圆柱坐标；长度（未伸缩）943mm；高度（未升起）为532mm，手臂伸缩行程范围0—500mm，手臂伸缩速度为250mm/s，手臂升降行程范围0—300mm；手臂升降速度为150mm/s；手腕回转行程范围，手腕回转速度为135°/s；大臂回转角度范围，大臂回转速度为135°/s；定位方式为定位块；定位精度为；控制方式为点位式、PLC控制；驱动方式为液压系统。 3.2 机械手电气控制程序 附表1 机械手自动控制程序 步序号 指令 数据 步序号 指令 数据 步序号 指令 数据 1 LD X400 17 AND T453 K1.5 2 ANI X401 18 ANI T454 31 OUT Y439 3 ANI T450 19 OUT Y435 32 OUT T550 4 OUT Y430 20 OUT T454 K2 5 OUT T450 K1.5 33 AND T550 K2 21 AND T454 34 ANI T551 6 AND T450 22 ANI T455 35 OUT Y530 7 ANI T451 23 OUT Y436 36 OUT T551 8 OUT Y432 24 OUT T455 K1.5 9 OUT T451 K2 37 AND X500 K0.5 25 AND T455 38 ANI T552 10 AND T451 26 ANI T456 39 OUT Y531 11 ANI T452 27 OUT Y437 40 OUT Y532 13 OUT Y433 28 OUT T456 41 OUT T552 14 OUT T452 K0.5 K3 K1.5 27 AND T456 15 OUT Y434 28 ANI T457 16 OUT T453 29 OUT Y438 K2 30 OUT T457 3.3 机械手电气控制系统图 3.3.1 自动控制系统图 图3.1 机械手自动控制系统图 上图为机械手自控控制系统图，他的指令采用FX1S的专用PLC控制器控制，他的工作顺序是按照上图中大臂下降开始直至最后一次大臂回转为完成一个完整的工作周期，每个工作段所用的时间在上图均已标明，从系统启动到结束程序，除非系统受到X500停车指令，否则系统均通过各个时间控制器来完成精确的控制。 3.3.2 手动控制系统图 图3.2 机械手手动控制系统图 上图为本机械手在进行试运行和系统检查以及手动控制完成所需动作而设计的手动控制系统，工作流程在上图已经清晰标明。 3.3.3 机械手自动方式状态图 机械手自动方式状态图如图3.3所示，其中S2是自动方式的初始状态。状态转移开始辅助继电器M8041，原点位置条件辅助继电器M8044的状态都是在初始化程序中设定的，在自动系统程序运行中不再改变。 图3.3 机械手自动方式状态图 3.3.4 机械手独立控制面板设计图 机械手控制独立控制面板如图3.1所示 图3.4 机械手控制面板 面板中的启动和急停按钮与PLC的运行程序无关，这两个按钮是用来接通或断开PLC外 部负载的电源。本机械手食用油手动和自动两种运行状态的控制系统，所以应能根据所设置的运行方式自动进入，这就要求系统应能自动设定与各个运行方式相应的初始状态，其相应的输入设定按钮在图3.4已经标定。 3.4 本章小结 在本章中主要讨论了本文所设计的机械手的电气控制系统的概述及机械手的自动控制程序，自动控制系统图，手动控制系统图，自动方式状态图和机械手控制面板等。