PLC对夹料机械手的控制①

雷登峰

摘 要：基于控制系统是机械手在自动化生产线上核心组成部分，机械手的每一条指令都通过控制系统来实现，同时，控制系统也肩负着保护机械手安全的重任，与安全保护系统一起为机械手的安全运行保驾护航。现概括了机械手控制系统的发展历程，分析了其各阶段的优缺点，通过与传统控制技术进行对比，突出PLC应用于机械手控制系统的优势，结合PLC技术的发展及现状，以夹料机械手为例详细介绍了PLC应用于机械手控制系统的实现方法与具体方案。

关键词：夹料机械手 PLC 控制 控制流程

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）06（b）-0059-02

1 夹料模块工作流程

循环夹料控制模块：按下复位按钮，系统复位，复位指示灯常亮。复位完成后，复位指示灯熄灭，方可按启动按钮，设备运行，运行指示灯常亮。按下停止按钮，停止指示灯常亮，运行指示灯熄灭，系统在本周期运行完成后，系统停止。如需运行，需再次复位。

1.1 工作原理

循环夹料控制模块：无论机械手臂在什么位置，先右行，到达右限位，然后左行至原点停止。复位完成后，按启动，机械手臂到达右限位处夹料，然后运行至左限位处放料反复运行。按下停止按钮，本周期运行完成后停止。

1.2 气动原理

该装置气动主要分为两部分：（1）气动执行元件部分有双作用单出杆气缸、双作用单出双杆气缸、旋转气缸、气动手爪。（2）气动控制元件部分有单控电磁换向阀、双控电磁换向阀、节流阀、磁性限位传感器，见图1。

1.3 气缸电控阀使用

图2，注：气缸的正确运动使物料分到相应的位置，只要交换进出气的方向就能改变气缸的伸出（缩回）运动，气缸两侧的磁性开关可以识别气缸是否已经运动到位。

图3，注：双向电控阀用来控制气缸进气和出气，从而实现气缸的伸出、缩回运动。电控阀内装的红色指示灯有正负极性，如果极性接反了也能正常工作，但指示灯不会亮。

图4，注：单向电控阀用来控制气缸单个方向运动，实现气缸的伸出、缩回运动。与双向电控阀区别在双向电控阀初始位置是任意的可以随意控制两个位置，而单控阀初始位置是固定的只能控制一个方向。

当手爪由单向电控气阀控制时，如上图所示，电控气阀得电，手爪夹紧；电控气阀断电，手爪张开，见图5。

当手爪由双向电控气阀控制时，手爪抓紧和松开分别由一个线圈控制，在控制过程中不允许两个线圈同时得电，见图6。

1.4 I/O分配图

循环夹料控制模块，见图7。

1.5 调试、验证

调试时用开关模拟夹料机械手的状态信号，按机械手的动作控制模拟输入，观察输入接口板的状态指示输出接口板的继电器动作情况，当功能与机械手的控制要求吻合是，在实际连接机械手的输入和输出信号。经调试、验证，由PLC对机械手进行控制的结果与事先预期的情况一致，完全能达到实际应用的目的。

参考文献

[1] 廖常初.PLC基础及应用[M].北京：机械工业出版社，2014.

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[3] 梅丽凤.电气控制与PLC[M].北京：化学工业出版社，2010.

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