第２８卷第３期 ２ ０１ ０年５月 西安航空技术高等专科学校学报 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｘｉ’ａｎ Ａｅｒｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｏｌｌｅｇｅ Ｖ．０１．２８Ｎｏ．３ Ｍａｙ ２ ０ １ ０ 加盖机械手的ＰＬＣ控制 李祥阳，罗庚合 （西安航空技术高等专科学校机械工程系，陕西西安７１００７７） 摘要：介绍了ＰＬＣ在柔性制造系统加盖机械手中的应用。阐述了加盖机械手的组成及控制流程，并结合机电专业 综合实验实训的需求特点，重点研究加盖机械手在专业教学实践中对学生能力的培养。 关键词：ＰＬＣ；机械手；实验实训 中图分类号：ＴＨ１３４文献标识码：Ａ文章编号：１００８—９２３３（２０１０）０３—００２４—０３ 在柔性制造系统中，加盖机械手主要功能是通过 直流电机带动蜗轮蜗杆，经减速电机驱动摆臂将上盖 机、料槽、摆臂、直线单元、工作指示灯等。为实现本 单元的控制功能，在结构的相应位置装设了电感式 装配至工件主体，完成装配后工件随托盘向下站传送。 １加盖机械手的组成 主体结构组成包括蜗轮蜗杆减速机构、传送电 Ｍ１ Ｓ２ ＫＭ１～２ ＹＭ ＨＬｌ ＨＩ．２ 传感器、电容式传感器、微动开关等检测与传感装 置，并配备了直流电机、电磁铁等执行机构和继电器 等控制元件。图１为加盖机械手单元检测元件、控 制机构安装位置示意图。 ＳＱ１ ＳＱ２ Ｍ２ 图１加盖机械手单元检测元件、控制机构安装位置示意图 在上面的图１中，加盖机械手单元检测元件、控 的内容如下： 位；ＳＱ２－－￣件限位；Ｍ１—传送电机； 加盖电 制机构安装位置标注的英文字母与符号，具体表示 机；ＫＭ１一电机取件继电器；ＫＭ２一电机放件继电 器；Ⅵ 一直流电磁吸铁；ＨＬ１一红色指示灯；ＨＬ２一 ｓ１—托盘检测； 一上盖检测；ＳＱ１一取件限 收稿日期：２０１０．０３—０２ 绿色指示灯。 作者简介：李祥阳（１９７２一），男，河南省洛阳市人，助教，硕士研究生，研究方向为机电一体化。 第３期 李祥阳，等：加盖机械手的ＰＬＣ控制 ２加盖机械手控制流程图 加盖机械手控制流程图如图２所示。图中：初 该站恢复预备工作状态。 ３加盖机械手单元检测元件、执行机构、控 制元件一览表 加盖机械手单元检测元件、执行机构、控制元件 一始状态：直线传送电机、摆臂电机处于停止状态；摆 臂处于原位，内限位开关受压；直流电磁吸铁竖起禁 行；工作指示灯熄灭。系统启动运行后本单元红色 指示灯发光；直线电机驱动传送带开始运转且始终 保持运行状态（分单元运行时可选用与ＰＬＣ运行／ 停止同状态的特殊继电器保持直线传送电机的运行 状态）。系统运行期间：①当托盘载工作主体到达定 览表见表１所示。 初始状态 直线传动电机运行（Ｑ０．４） 红色指示灯亮（ＱＯ．５） 否 位口时，由电感式传感器检测托盘，发出检测信号； 绿色指示灯亮，红色指示灯灭；由电容式传感器检测 上盖，确认无上盖信号后，经３秒确认后启动主摆臂 执行加盖动作。②ＰＬＣ通过两个继电器控制电机 正反转，带动减速机使摆臂动作，主摆臂从料槽中取 绿色指示灯亮（ＱＯ．４） 红色指示灯灭（ＱＯ．５） 延时３秒（Ｔ３７） 是 二］ 加盖电机放件（Ｑ０．１） 否 出上盖，翻转１８０度，当碰到放件控制板时复位弹簧 松开，此时摆臂碰到外限位开关后结束加盖动作，上 盖靠自重落人工件主体内，３秒后启动摆臂执行返 回原位动作。③摆臂返回后内限位开关发出信号， 摆臂结束返回动作；此时若上盖安装到位，即上盖传 感器发出检测信号，则通过３秒确认后直流电磁铁 吸合下落，将托盘放行（若上盖安装为空操作，即上 止动电磁铁（ＱＯ－３】， 并保持３秒（ＴＩＯ１） 否 件限位（至位）（１０ 停止加盖电机放件（ＱＯ．１） 延时３秒（Ｔ３０） 加盖电机放件（ＱＯ．ｏ） 否 是ｌ 停止电磁铁输出（ＱＯ．３） 红色指示灯亮（ＱＯ．５】 红色指示灯灭（ＱＯ．２） 件限位检测（ＩＯ 盖传感器无检测信号，摆臂手应再次执行加装上盖 动作，直到上盖安装到位）。④放行３秒后，电磁铁 释放，恢复限位状态，绿色指示灯灭，红色指示灯亮， 停止加盖电机取件（ＱＯ．ｏ） 图２加盖机械手单元流程图 表１加盖机械手单元检测元件、执行机构、控制元件一览表 西安航空技术高等专科学校学报 第２８卷 ４加盖机械手单元ＰＬＣ控制接线图 加盖机械手单元ＰＬＣ控制接线图如图３所示。 图３加盖机械手单元ＰＬＣ控制接线图 ５加盖机械手单元Ｉ／Ｏ编号分配表 加盖机械手单元Ｉ／Ｏ编号分配表见表２所示。 表２加盖机械手单元Ｉ／Ｏ编号分配表 ６项目设计及应用 加盖机械手是柔性教学生产线的一个环节，实际 运行证明，它体现了常用的控制方法、机械传动原理 的应用、驱动装置的选择、机械手程序的调试及利用 ＰＬＣ软件进行编程、在线监控、故障诊断与维修。该 项目涵盖电工电子技术、机床电气与ＰＩｊＣ、机械设计 基础、自动检测技术、液压与气动技术、机电一体化技 术、现代制造技术、过程控制技术课程的实验实训。 解决了有关机械零件设计、零部件装配调试的 技能培训，培养了学生ＰＬＣ编程、在线调试及在线 故障诊断的能力；同时能针对性地进行课程设计和 毕业设计，从而培养了机电一体化中的机构和整机 的设计与创新，以及ＰＬＣ编程控制能力；使学生在 机械传动理、气压传动与控制、电气传动与控制、组 态与计机控制、软件的应用方面能力得到提高。 参发送地址 Ｖ２．０一Ｖ３．７（２Ｏ０ＰＬＣ— ３Ｏ０ＰＬＣ） ＶＯ．０一Ｖ１．７（２００ＰＬＣ，．￣－３ＯＯＰＬＣ） 考文献 接收地址 ［１］郑瑜平．可编程控制器［Ｍ］．北京：北京航空航天大学 出版社，１９９５：４５—４８． （下转第４０页） 西安航空技术高等专科学校学报 第２８卷 Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ｊａｖａ Ｍｕｌｔｉｔｈｒｅａｄｉｎｇ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ Ｌ 一 Ｄ ， ０ Ｈｕｉ （Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ，Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ Ｓｃｈｏｏｌ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｌｉｇｈｔ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ，４５０００８，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ，Ｈｅｎａｎ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｊａｖａ ｍｕｌｔｉｔｈｒｅａｄｉｎｇ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ ｉｓ ａ ｃｏｍｐｌｉａｔｅｄ ｔｃｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ Ｊａｖａ ｐｒｏｇｒａｍ ｄｅｓｉｇｎ．Ｔｈｅ ａｒｔｉｃｌｅ ｅｘｐｏｕｎｄｓ ｔｈｅ ｗｏｒｋｉｎｇ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ａｎｄ ｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ Ｊａｖａ ｍｕｌｔｉｔｈｒｅａｄｉｎｇ ｃｏｍｍｕｎｉａｔｃｉｏｎｓ，ａｎｄ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅＳ ｔｈｅ ｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ ｏｆ Ｊａｖａ ｍｕｌｔｉｔｈｒｅａｄｉｎｇ ｃｏｍｍｕｎｉａｔｃｉｏｎｓ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ． Ｋｅｙ Ｗｏｒｄｓ：Ｍｕｌｔｉｔｈｒｅａｄｉｎｇ；Ｃｏｍｍｕｎｉａｔｉｃｏｎｓ；Ｐｒｏｄｕｃｅｒ；Ｃｏｎｓｕｍｅｒ；Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉａｔｚｉｏｎ （上接第２６页） 版社，２００１：７８—８０． ［２］赵明．工厂电气控制设备（第二版）［Ｍ］．北京：机械工 业出版社。２００５：１０１—１０５． ［４］黄义源．机械设备电气与数字控制［Ｍ］．北京：广 播电视大学出版社，１９９６：２０２—２０３． ［３］钟约先．机械系统计算机控制［Ｍ］．北京：清华大学出 ［责任编辑、校对：包安源】 ＰＬＣ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ Ｃａｐｐｉｎｇ Ｍａｎｉｐｕｌａｔｏｒ ＬＩ Ｘｉａｎｇ－ｙａｎｇ，ＬＵＯ Ｇｅｎｇ－ｈｅ （Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｘｉ’ａｎＡｅｒｏｔｃｈｎｉｅｃａｌＣｏｌｌｅｇｅ，７１００７７，Ｘｉ’ａｎ，Ｓｈａａｎｘｉ，Ｃ ｎａ） Ａｂｓｔａｃｔ：Ｔｈｅ ａｒｒｔｉｃｌｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ＰＬＣ ｉｎ ｃａｐｐｉｎｇ ｍａｎｉｐｕｌａｔｏｒ ｏｆ ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ， ｓｔａｔｅｓ ｔｈｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｃａｐｐｉｇ ｍａｎｎｉｐｕｌａｔｏｒ，ａｎｄ ｅｍｐｈａｔｉｃａｌｌｙ ｓｔｕｄｉｅｓ ｔｈｅ ｃｕｈｉｖａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｔｕｄｅｎｔｓ’ａｂｉｌｉｔｙ ｉｎ ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌ ｔｅａｃｈｉｎｇ ｐｒａｃｔｉｃｅ ｗｉｔｈ ｃａｐｐｉｎｇ ｍａｎｉｐｕｌａｔｏｒ ｉｎ ｔｈｅ ｌｉｇｈｔ ｏｆ ｄｅｍａｎｄ ｆｅａｔｕｒｅｓ ｏｆ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ａｎｄ ｔｒａｉｎｉｇ ｎｏｆ ｅｌｅｃｔｍｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｓｐｅｃｉａｌｔｙ． Ｋｅｙ Ｗｏｌｄｓ：ＰＬＣ；Ｍａｎｉｐｕｌａｔｏｒ；Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ａｎｄ ｔｒａｉｎｉｇ ｎ
