PLC控制的气动翻转压套机械手

PLC控制的气动翻转压套机械手 '一 / PLC控制的气动翻压套机械手 沈阳华润三洋压缩机有限公司(110044)戴振华谢怀鹏戴 哈尔滨工业大学(15ooo1)查业,』王大明包钢王祖温 摘要:Pl^=H前广泛~,kYM十T业生产的自动化控制领域,而L动元件以其许多无可比拟的优点在工业机械手领域占据1 越来越重要的地位.本文叙述r由哈工大SMC气动技术中心.沈阳华涡三洋压端机有限公司联台研制的气动翻转雎套机械}的 一.械{,FIr关键词:叮编程控制器(气动原理姜主程控制器PLC)气动技术生产线旺. 技术生产线{,.f""l',1^l,r 1引言——,一将工件搬下,胎具上无工件后下一个工件自动到来 随着工业自动化程度的提高,PLC控制的气动系半自动方式与全自动方式的医别是,l_人将工件搬下 统在生产线中的应用越来越普及在我国的轻工行后,半自动方式需按双手压下按钮,才允许下一个T 业,许多企业都引进了半自动化的生产线,使生产效件到来,而全自动方式则不用,这样设汁是为了保证 率大大提高不过在这种生产线的很多环节上都需要1=人的安全. 人的参与,当然这种参与绝大多数都是轻体力劳动,3系统控制软件 但是也有个别工位劳动强度较大,而且当工人疲劳(1)控制软件组成 时,动作变慢,有可能影响生产线的节拍,甚至使产PLC的编程一般使用梯形同语言,这种语言非常 品合格率降低.适合顺序动作的逻辑控制.它采用的是扫描工作片 例如在某个空调压缩机生产线上,有个__[位就需式.从整体上讲,各个部分的先后 顺序不是很重要, 要工人用锤子将钢套砸入压缩机的某…部位,而且在重要的是每条语句的输入输出条件必须严格 此之前,需先将压缩机从生产线上搬到铜胎上.之后系统控制软件的组成如图2所示.包括许多部 再将其搬走,一台压缩机的重量为20k.工人一个分,下面分别作简要说明: 班需做8OO次这样的重复劳动,劳动强度很大.针对?初始化.包括对系统的I系统初始化I 这种情况,为了降低工人的劳动强度,提高生产效率状态进行检测和存储,设置标r—— 和产?1:3t3~.,我们研制了,这台气动翻转压套机械手.志位.以及为了简化程序而对卜——— 2系统的组成及工作过程许多动作进行集成.I竺兰f ?启动过程.系统在启动I全自动动作过程I 1 h 17 nrI 1 1孟 用动调整复值外,还可任运行状态时按自动复位 按钮使其自动回到初始位置. ?停上过程系统在初始位置等待状态下按下停 止按钮,将自动进入停机位置,结束工作 ?互锁保护系统如果在非正常状态F动作,有 可能发生干涉,因此加人互锁电路使其相互制约而避 免损坏设备或发生意外 ?报警在两种条件下报警,?种为某一一气缸自 开始动作后超过时限而没到位,另一种为气源压力低 于允许值 (2)软件实现方式 PLC的编程语言一般都是梯形图语言,从指令和 形式上看各个厂家之间略有不同,但其常垌指令是相 同的就编程力式上也因个人的习惯不同而有所不 同,下面是本中用到的几种编程方式 ?顺序动作控制.顺序动作控制的编程方法很 多.比如逐步锁定法,步进指令法,移位寄存器法 等,这里采用的是移位寄存器法.这种方法的优点是 简便,易读且条理清晰,由于篇幅所限,这不详细 介绍. ?双手压F控制.双手压下的用意是为r保证工 人的安全,即双手必须同时按下按钮,时差不超过 0.5s才有效,机器才能开始工作,如同3所示.其 中,X0,X1分别为按钮A,B,_lI】为延时继电器, 此处设为0.5s,R0为压下有效标志继电器. ?互锁保护.瓦锁保护是为避免发生误动作产生 意外事故l叮设计的,所有不应发生的动作均臆加互 锁,如同4所不,闭中x3为匝机l限位.R4为 模,R5为驱模,R6为91位缸伸出,即如果压机没州 到上位.则H4,R5,R6二个动作均不能做 圈3双于压下控制图4锁护 ?延时报警若某一气缸囡故障而卡住超过时 限.延时报警将动作,首先使设备急停,同时报警, 提醒工人排除故障,从而避免故障加重,造成损失 如图5所示,图中Y7,Y8分 别为某一气缸的动作,x7, x8为对应动作的限位.若 动作超时.对应的时间继电 器,T2将动作.进而触 发R3进行处理 4结语 图5蜓时报警 该设备经安装调试现已在生产线上正常运行,且 散果良好,?方面在运行周期上完全可以满足生产线 的节拍要求,且能做到一定范围内可调,另一方面精 度较高,重复性好,生产上要求钢套压人深度正负 差在3O道以内,而经该没备冲压后均可达到20道以 内. (来稿时间:I998年5月4日) (上接第46页) 4结论 综上所述,交直流分离功率优化具有如下特点: (1)提高了微进给机构的驱动效率.在系统频宽 不变的情况下可以降低发热;在消耗功率变的情况 下则可拓展频宽,适应了高速切削加工的需要 (2)降低了功率放大电路的成本.由于控制绕组 的电感值大幅度减小而降低r对电流负反馈功率放大 电路中主要元器件的耐压要求,也更容易进行高频驱 动同时,散热装置和电源的成本和体积电降低了. (3)提供了一种实现机构小型化的途径.在微进 给机构的励磁绕组中,直流偏置绕组占绕组总体积的 6.%以上交直流分离后,下一步将这部分绕组 的励磁功能用直接置于磁路中的高性能永磁材料(如 稀土永磁体)代替,从而可进一步减少发热,井大大 减小绕组体积,使机构得到小型化. (4)交直流分离所需付出的代价是增加了一个几 十瓦的直流电源由于直流偏置绕组的电感很大,这 个电源可以是一个简易电压源.另外,如果直流绕组 的电感值不够大,可能需串联一个平皱电抗器,眦抑 制动板两侧电流负反馈功率放大电路问的耦合 参考文献 1粱国栋中【渐变椭圆形活塞及其加上没备机械l芝 师,No3,1988 2李军.高速CNC话塞外形型面车睐内燃机,0.1, 1992 3Y,Kakino,Highspeedandhighaeceleratitm1{drivesystem forNCmactotals【呲.JJ婶目n.PcB,V0I 30.No.4.1996 4田中实活塞外形加T用高速CNC车床的开发国外内燃 机.No3,199I 5孛黎川活塞车床刀架中音圈电流直流成分的消除西安 文通大学,Nn.7,1995 6T.Hi昏.DewLegmenta眦whi曲Eposi~oning servomechanis~hyeleetromaoaeticatl~tiveforce.(日)精密 工学会志,Vo1.59,N010.1993 7刘山:采用电磁吸力的位置伺服机构的研究,西寰文通 大学硕士学位论文.1995 (来稿时间:1998年3月30日) 《机床与液压》