物料搬运机械手系统plc设计

2. X轴手动控制

当对X轴进行移动操作时,按下控制面板上的\手动左移\或者\手动右移\按钮,机械手臂执行左右移动动作。

图6为X轴手动控制的梯形图。

图6 X轴手动控制的梯形图

对于X轴移动,对应的辅助继电器M3置位,执行在回原点程序中已用到的PLSY指令。如图7所示：

图7X轴的PLSY指令

3. Y轴手动控制

对于Y轴的前进和后退,其基本原理与X轴的移动相似,只是脉冲输出口变为Yl,方向控制输出为Y3。对应的数据寄存器变为D10和D11,方向Y3置位时为后退方向,复位时为前进方向,手动前进的程序如图8所示。

图8 Y轴手动移动程序

在执行Y轴的移动时,同样需要执行在Y轴回原点过程中用到的PLSY指令,如图9所示。

图9 X轴的PLSY指令

4. Z轴手动控制

对于Z轴气缸的上升和下降控制,程序如图10所示。

图10 Z轴手动移动程序

5. 夹紧和松开控制

手动夹紧和松开的程序如图11。

图11 吸附和放松手动控制程序

按照上述的手动操作,可以按动相应的按钮,以点动的方式对机械手进行相应的操作,完成手动控制功能。

(三) 自动运行方式

1. 误操作的禁止

自动方式（连续、单周期、单步）时，按一次操作按钮自动运行方式开始，此后再按操作按钮属于错误操作，程序对错误操作不予响应。

另外，当机械手到达右工位上方时，下一个工作步就是下降。为了确保在右工位没有工件时才能开始下降，应在右工位设置有无工件检测装置。本题使用光耦合器VLC来检测工作台上有没有工件。

根据上述控制要求，操作盘上要设置：一个PLC的电源开关（不占输入点）；一个工作方式选择开关和一个动作方式选择开关，通过这两个开关选择工作方式和动作方式；操作按钮和停车按钮各一个。

2. 运行流程

自动操作程序是指系统从初始步开始按照周期反复地连续工作。

根据机械手的动作要求,先确定自动控制的顺序功能图,再根据顺序功能图进行程序的设计。

自动控制程序的详细动作时序图如下所示: (1) 机械手停原点,等待流水线工件到位信号; (2) 工件到位信号上升沿;

(3) X轴移动至XI, Y轴移动至Yl, Z轴下降至Z2; (4) 吸附工件,延时2S,工件在流水线上被抓取； (5) Z轴上升至Zl, X轴移动至X2, Y轴移动至Y2;

(6) Z轴下降至Z2,释放工件,延时2S,工件放于抛光机之上; (7) 抛光启动; (8) 抛光等待;

(9) 抛光完成信号上升沿;

(10) Z轴下降至Z2,吸附工件,延时2S;

(11) Z轴上升至Zl, X轴移动到X3, Y轴移动到Y3;

(12) Z轴下降至Z2,释放工件,延时2S,工件放亍装箱机之上; (13) Z轴上升至Zl, X轴回原点、Y轴回原点; (14) 等待流水线工件到位信号。

以上1-14形成一个循环,为自动控制程序的一个周期,在自动化生产线上,按照此种方式周而复始地进行工件的抛光和装箱动作,直到PLC停机或者按下停止按钮。

图12所示为自动程序的流程图。

按照此程序流程图,设计机械手的自动操作程序,可实现机械手按照自动方式运行。

在每收到光电信号的输入时,程序将需要移动的数值放入数据寄存器中,在对应的子程序中,实现寄存器的加减运算,达到伺服电机的控制效果。