PLC,运煤机,机械手

EquipmentManufactringTechnologyNo.9,2010

基于PLC的自动上下料机械手设计

张海英。刘胜明

(宁波职业技术学院,浙江宁波315800)

摘要:在高温、重裁、多粉尘的危险环境中。工业机械手的应用兢显得尤其重要。为实现注塑机到老化烘箱的物料自动传输.设计了一套机械手,用PLC作为主控制嚣。用此机械手代替人手来上下物井,不但减轻了工人的劳动强度,还提高了劳动生产串。

关键词:机械手;PLC;控制中图分类号:TP241

文献标识码:B

文章编号:1672-545X(2010)09--0070.-02

机械手是工业生产发展中的必然产物,它能按照规定要

树脂注射机的工作步骤是:

求输送工件或握持工具进行操作。可为企业生产降低成本的

(1)进口门开启(出El门关闭),输送链运转,将物料取

同时提高生产效率。随着科技的发展,机械手的应用领域越来入一(2)进口门关闭,树脂注射一(3)出口门开启,输送链运

越广泛,特别是在工业自动化生产线上应用尤为突出。例如在转,将物料送出,然后出口门关闭。单机自动化的基础上,采用自动机械手装置输送工件,可使一1.3老化烘箱下料步骤

些单机连接成自动生产线。本文所阐述的自动上下料机械手,(1)老化烘箱门开启;

是根据苏州奥普康科技有限公司的生产线实际情况。将注射(2)小车A进入老化烘箱,气缸顶起,链条线和小车A同机和老化烘箱通过该设备连接成自动生产线。

时运转,将托盘送出烘箱(确认托盘出了烘箱后,烘箱门关闭);

1

总体概况

(3)小车B的链条线也同时在运转,托盘就从小车A过渡到小车B上,托盘停在预定位置上;

1.1机械手的组成.

(4)小车B的气缸顶起,托盘落在滚筒线上,滚筒线运转,自动上下料机械手装置,由两部分组成:按照树脂注射机把托盘送到另一条动力滚筒线上。的节拍需要,完成从老化烘箱下料并送到指定线体上,以及将1.4老化烘箱的上料步骤.

注射好树脂的托盘,从注射机中取出,送人老化烘箱的指定挂(1)(紧接着上面的动作)小车B运转,运动到小车A与钩上。在上料的过程中,动作要求平稳柔和,尽量减少震动,保树脂注射机之间的中间位置,旋转装置运转,小车B上的滚筒证树脂在物料腔体内不至于溢出,或者产生不应有的倾斜。

线和链条线旋转900,此时滚筒线还是在链条线之上;

电气控制部分用以控制整个动作流程,要求逻辑合理.有(2)树脂注射机出口门开启,托盘送出,小车B滚筒线运一定的判断、容错的能力;需要分别与树脂注射机和老化烘箱转,把托盘接入其上,停在预定位置上;

进行联机,进行相应的信号交换,包括紧急情况的信号交换与(3)小车B旋转装置运转,然后气缸落下,托盘落于链条判断。

线之上,小车B运转,让小车B靠近小车Ai

(4)小车A、B的链条线同时运转。托盘从小车B过渡到小车A上,并到达小车A的尖端处停止;

(5)整形气缸动作,然后老化烘箱的门开启;

(6)小车A运转(此时小车A的气缸是在顶升位上)小车A到位后停止,气缸落下,托盘挂人到烘箱的预定装置上;

(7)小车A反向运转,退出烘箱,到位后停止,烘箱的门关闭。

圈1韧科运送圈

1.2工作过程

2硬件设计

工装板材质为铝合金,加上物料后总质量不超过12kg,它从树脂注射机里出来时,以长度方向运动;进入老化烘箱控制系统采用OMRON的CPMlA--40CDR—A型CPU单里,是以宽度方向运动。整个过程中,尽量保持工装板的平稳元和3个CPMlA-20EDR型扩展YO单元组成的PLC作为主

性,以确保树脂不溢出。

控器,CPMlA枷CDR—A型CPU单元有24个输入点和16个

收稿日期:2010...-06-27

作者简介:张海英(19r7&一)。女,浙江诸暨人,讲师。硬士,主要从事机器人、数控技术方面的研究。70

PLC,运煤机,机械手

《装备制造技术))2010年第9期

输出点,CPMlA一20EDR型扩展FO单元有12个输入点和8个输出点,整个控制系统共有60点输入和40点输出。控制系统组成框图如图2。

PLC编程软件进行编程,部分梯形图如图3。

叫兰竺H!:三竺!竺I

—一滚筒^电机l

I撮作L

I酗

l

PLC

;l链条^、B电机l

_ — _-_’■

l

l

———一旋转一气缸l

叫滚筒阻挡^气缸l一链条阻挡A气缸l。叫定位n气缸.1

图2系统组成框图

用OMRON的PI￡控制器进行控制,其输入输出地址分配如表l、表2。

裹1输入地址分配裹

图3梯形图

4结束语

在静止的等待烘箱下料的时间里,小车及各装置的状态:

小车A停在烘箱的外边,气缸在下降位,小车B紧靠小车A,

气缸在下降位,滚筒线在链条线之下,而链条线的高度高于小车A的链条线,只有当小车A的气缸顶起后,两链条线的高度才一致。滚筒线的高度也低于小车以外的动力滚筒线的高

表2输出地址分配表

度,只有当小车B的气缸顶起之后,两滚筒线的高度才一致。

经现场运行调试,该自动上下料机械手运行良好,达到了设计要求。客户使用后反映,该设备运行稳定性好,可靠性高,投入生产线后,大大减少了企业劳动力成本,提高了生产效率。

参考文献:

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3软件设计

该控制系统采用日本OMRON提供的CX-progtmmner

2006.22(11):121—122.

【6】张慧鹏,刘小琴,等.基于PIE控制的工业机械手田.机械管理开

发,2009。24(4):45-46.

(下转第74页)

PLC,运煤机,机械手

EquipmentManufactringTechnologyNo.9,2010

由于测量输入值和输出值之间是线性关系,对于任意的测量输入值x,其实际的电阻值一定在由Ⅸ。,l,.)和Ⅸ:,l,0所确定的一条直线上,于是由参考电阻、铂电阻本身偏差以及引线电阻等带来的一阶误差都被消除,因此可以有效地提高测量精度。

具体实施两点校准时,如果采用恒温槽进行实际温度的校准,比较费时,但铂电阻在出厂时都标定了0。C、50℃、1000C时的实际电阻值提供给用户,因此用高精度电阻箱分别调出铂电阻在0℃和1000C时的实际电阻值进行两点校准,快速、方便,可以有效地减少校表的工作量,提高工作效率。

在准确测量出铂电阻的阻值后,最后一步就是将铂电阻的阻值转换为对应的温度值,可以很容易地采用查表法和线性查值法相结合的方法,实现铂电阻的阻值与对应的温度值的变换。

为5‰,温度系数为20

X

10-el℃的精密金属膜电阻。显然测量

温度和环境温度越高,则对测量的精度影响越大。热量表工作的环境温度为一5—55℃,当热量表在环境温度25。C时进行校准后。对95℃温度点的测量影响最大,将热量表置于55aC的恒温箱内实测,对测量的影响不超过0.25℃。

5结束语

本文设计的对铂电阻传感器的误差线性化设计方案,通过实验证明,可以提高铂电阻传感器的温度测量精度,不仅电路简单,成功解决了铂电阻测温电路的线性化设计时的非线性问题。而且减小了调校的工作量,是一种行之有效的测温和校准方法。

参考文献:

4实验结果

采用本文的铂电阻测量方法,用在热量表的温度测量中(PI'1000铂电阻)进行实验。对热量表用标准电阻箱在0。C和100℃进行高低点校准后。接PTl000铂电阻对实际的恒温槽进行多个温度点的测量。根据对多块表的实测统计,25℃时,在测量范围内(0—95℃),热量表温度测量的总体误差为

±0.15℃。

【l】刘少强,张靖,庄哲民.三线制铂电阻高精度测温方法田.自动化仪表。2002,23(11):20--24.

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阴.仪器仪表学报,2003,24(2):215-218.

环境温度对温度测量精度的影响程度,由参考电阻的温度系数决定,在热量表的温度测量中,参考电阻选用的是精度

AMethodofTemperatureMeasurementandCalibration

base

(1.GuiIin

on

PlatinumResistanceTransducers

NONG

U—y啪1,LUHua2

PowerCo.,Dd.,Liuzhou

AirForceAcademy,GuilinGuangxi541003,China;2.LiuzhouWulingLiujiGu∞鲥545005,China)

Abstract:Afeasiblemethodofthepracticalhigh-precision

ispresent-

temperaturemeasurementbasedonPlatinumresistancetransducer8

error

ed.ByanalyinsthecharacteristicesofPlatinumresistancedesignedsystemandusingthesoftwarecalibrationmeasurementorderen'orinallresistancemethod

ofresistivitymeasurement

to

meetthelinearrelationship

to

a

technology

to

eliminatethesystemell'or,Platinumresistaneedeviationsandbad

fimt

bands,andprovidedthePlatinumresistancemeasurementcircuit.Thetemperaturemeasurementandcalibration

w∞provedfeasiblebyexperiment.

KeyWOrds:platinumresistancetransducel暑;error;,linearcalibration

(上接第71页)

DesignofAuto-materielConveyedManipulatorbased

ZHANG

0n

PLC

mi-yillg,LIUSheng-ming

(NknghoPolytechnic,NingboZhejhag315800,China)

Abstract:Incertainponant.Totransitmachineryhandproductivity.

high-temperature、over-loeding、multi-dustd,mgerousenvironment。industrial

to

machineryhandapplicationsismoreim-

a8

materielfrominjectionmachine

oven.Designs

a

kindofmechanicalhandwhichusedPLCmain

http://ingthis

to

replacemanpowerhansidngmateriel,notonly

reducedthelaborintensityoftheworkeralsosignificantlyincreased

Keywords:m∞hirIeryhand;PILE;eonlrol

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PLC,运煤机,机械手

基于PLC的自动上下料机械手设计

作者:作者单位:刊名:英文刊名:年,卷(期):被引用次数:

张海英, 刘胜明, ZHANG Hai-ying, LIU Sheng-ming宁波职业技术学院,浙江,宁波,315800装备制造技术

EQUIPMENT MANUFACTURING TECHNOLOGY2010,(9)0次

参考文献(6条)

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6.张慧鹏.刘小琴.贾毅朝 基于PLC控制的工业机械手设计 2009(4)

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