自动化生产线控制系统设计与实践课件2搬运系统单元.ppt

YF3022S无刷直流电机驱动控制电路 工序二：搬运系统单元 机械部分简介 （1-1）－可转位机械手搬运机构 　　　　（1-2）－型材基体桌面 可转位机械手搬运机构结构:由高精度双轴心直线导轨（1-1-1）、三爪机械夹手（1-1-2）、腕关节（1-1-3）、腕关节旋转气缸（1-1-4）、Z轴气缸（1-1-5）、Y轴直线导轨（1-1-6）、Y轴气缸（1-1-7）、旋转气缸（1-1-8）。X轴步进电机（1-1-9）、X轴滑座（1-1-10）等组成。可转位机械手搬运机构主要实现空间货物的存取、水平垂直位置切换并提高效率 工业机器人应用 工业机器人在工业生产中能代替人做某些单调、频繁和重复的长时间作业，或是危险、恶劣环境下的作业，例如在冲压、压力铸造、热处理、焊接、涂装、塑料制品成形、机械加工和简单装配等工序上，以及在原子能工业等部门中，完成对人体有害物料的搬运或工艺操作。  20世纪50年代末，美国在机械手和操作机的基础上，采用伺服机构和自动控制等技术，研制出有通用性的独立的工业用自动操作装置，并将其称为工业机器人；60年代初，美国研制成功两种工业机器人，并很快地在工业生产中得到应用；1969年，美国通用汽车公司用21台工业机器人组成了焊接轿车车身的自动生产线。此后，各工业发达国家都很重视研制和应用工业机器人。  由于工业机器人具有一定的通用性和适应性，能适应多品种中、小批量的生产，70年代起，常与数字控制机床结合在一起，成为柔性制造单元或柔性制造系统的组成部分。 机械手的控制要点 当多工位环行线机械手上料工位的工件到达时，可转位机械手机构开始运动使气控夹手（1-1-2）移至多工位环行线机械手上料工位工件的上方，气控夹手（1-1-2）张开，向下移动，气控夹手（1-1-2）夹紧工件，Z轴气缸（1-1-5）升起，此时腕关节旋转气缸（1-1-4）旋转，Z轴气缸（1-1-5）下降使另一气控夹手也夹紧工件并升起，同时旋转气缸（1-1-8）旋转，X轴滑座（1-1-10）由步进电机驱动使其到达下一上料工位。使工件进入柔性制造实验系统自夹紧车削加工系统单元(第三工序)的始端。 当上料工位小车到达工序三后，机械手X轴驱动启动，先移动221mm到达小车101位置， 机械手由垂直气缸带动下降（垂直移动距离为机械限位方式）， 用1#抓手去抓取工件1； 再移动286mm到达小车102位置； 机械手腕关节旋转180°； 用2#抓手去抓取工件2； 机械手臂反转，朝向车床方向； X轴驱动启动移动365mm到达准备车床加工位置； **机械手下降，车床夹紧装置张开； *机械手伸出1#爪 车床夹紧装置夹紧工件1； 机械手1#爪闭合，松开工件1； 机械手臂缩回； 车床加工启动，开始加工； 车床加工完成后，机械手臂伸出1#爪； 机械手1#爪张开； 车床夹紧装置松开工件1 机械手臂缩回，带回工件1； 机械手腕关节旋转180°，换2#爪，从*开始重复，直至完成工件2的加工； 机械手从**开始向上逆向按步骤完成放回工件到上料小车的动作。 机械手X轴方向定位逻辑控制描述运行程序（FB51） 2#电气接线实景 步进电机控制器SH-20403 工序二 状态变量表 符号 地址 注释 备注 X_Home I0.0 X轴初始位 来自OMRON接近开关SQ1 X_Limit I0.1 X轴限位 来自OMRON接近开关SQ2 YV1-1 Q0.0 机械臂正旋转 = 1传输线方向 =0取消 YV1-2 Q0.1 机械臂反旋转 =1加工机床方向 =0取消 YV2 Q0.2 机械手水平伸缩气缸控制 =1伸出，=0缩回 YV3 Q0.3 机械手垂直上下气缸控制 =1上升，=0下降 YV4 Q0.4 机械手腕关节旋转 YV5 Q0.5 机械手1#抓手 =1爪张开，=0爪闭合 YV6 Q0.6 机械手2#抓手 =1爪张开，=0爪闭合 RUN Q1.6 运行指示灯 ERR Q1.7 故障指示灯 zk I14.0 加工夹具张开反馈信号 =1已张开 =0未到位 zk1 I14.1 加工夹具张开反馈信号 =1已夹紧 =0未到位 符号 地址 注释 备注 Machin_finsh I14.2 加工完成 =1已完成 =0未完成 reset M0.0 系统复位状态标志 =1复位 =0取消 X1_OK M1.1 X轴驱动到位信号 = 1已到达 =0未到达 X1_START M1.2 X轴驱动启动信号 =1启动 =0取消 se_x MD100 X轴驱动位移值 221\286\365mm reset_step MW10 复位程序步骤号变量 run_step MW12 润行程序步骤号变量 zhua Q12.0 加工夹具控制信号 =1松开 =0夹紧 machin Q12.1 机床加工控制信号