Resumen
Con la popularización y el desarrollo de la automatización industrial, la demanda de controladores ha aumentado año tras año, y la aplicación de manipuladores de manipulación también ha aumentado. Poco a poco se vuelven populares, principalmente en automóviles, electrónica, procesamiento mecánico, alimentos, medicinas y otros campos de líneas de producción o manejo de carga. , puede ahorrar mejor energía y mejorar la eficiencia de los equipos o productos de transporte, reduciendo así las limitaciones y deficiencias de otros métodos de manipulación y adaptándose a los requisitos del desarrollo económico moderno.
La estructura mecánica del manipulador incluye principalmente acero hidráulico controlado por dos válvulas solenoides para realizar los movimientos de subida y bajada del manipulador y la acción de sujetar la pieza de trabajo. Dos motores con diferentes velocidades controlan la rotación hacia adelante y hacia atrás del motor a través de dos bobinas respectivamente, realizando así los movimientos de avance rápido, avance lento, retroceso rápido y retroceso lento del automóvil. Su conversión de acción se transmite al controlador PLC a través de las señales de encendido y apagado generadas por los interruptores de recorrido (SQ1-SQ9) instalados en diferentes posiciones, y se emiten diferentes señales a través del programa interno del PLC, impulsando así la bobina externa para controlar el motor. o válvula solenoide para producir diferentes acciones, puede lograr un posicionamiento preciso del manipulador. Su proceso de acción incluye: descenso, sujeción, ascenso, avance lento, avance rápido, avance lento, retraso, caída, relajación, ascenso, retroceso lento, retroceso rápido. , retroceso lento; su modo de operación Incluye: regreso a la posición original, operación manual, paso único, ciclo único y operación continua para cumplir con diversos requisitos operativos en producción.
Palabras clave: robot de manipulación, controlador programable (PLC), presión hidráulica, válvula solenoide.
Resumen
Con la popularización y el desarrollo de la automatización industrial, la demanda de controladores ha aumentado año tras año, y la aplicación de robots de manipulación se ha ido popularizando gradualmente, principalmente en automóviles, electrónica , procesamiento mecánico, alimentos, en líneas de producción o transporte de carga en los campos de la medicina y otros campos, podemos ahorrar mejor energía, mejorar la eficiencia del transporte de equipos o productos, reducir las restricciones y deficiencias en otros métodos de transporte y cumplir con los requisitos de desarrollo económico moderno.
La estructura mecánica del manipulador incluye dos válvulas solenoides. El manipulador hidráulico controla la placa de acero para realizar el movimiento de elevación y la acción de sujeción de la pieza de trabajo. Dos velocidades del motor diferentes se controlan hacia adelante mediante dos bobinas del motor para lograr la velocidad del automóvil. movimientos de avance, avance lento, retroceso rápido y retroceso lento al configurar sus acciones, las señales de encendido y apagado generadas por los interruptores de recorrido (SQ1 - SQ9) en diferentes partes se transmiten al controlador PLC y a través de diferentes salidas dentro del PLC; La señal impulsa la bobina externa para controlar el motor o la válvula solenoide para producir diferentes acciones. El robot puede lograr un posicionamiento preciso. Sus procesos de acción incluyen: descenso, sujeción, elevación, avance lento, avance rápido, avance lento, extensión, descenso, relajación. , Subir, retroceder lentamente, rebobinar, retroceder lentamente. Sus operaciones incluyen: retorno a la posición original, manual, de un solo paso, de un solo ciclo, y cumple con diversos requisitos de operación y mantenimiento en producción.
Palabras clave: robot de manipulación, controlador programable (PLC), presión hidráulica, válvula solenoide
Contenido
Palabras anteriores
Capítulo Uno es una descripción general del robot.
1.1 Aplicación del manipulador de manipulación
1.2 Importancia de la aplicación del manipulador
1.3 Desarrollo del manipulador
El capítulo 3 es el control PLC del manipulador de manipulación Diseño del sistema.
3.1 La estructura y movimiento del robot manipulador................................. .....
3.2 Diseño hardware del sistema de robot de manipulación.................... ......
3.3 Diseño del programa de control del robot de manipulación.
1Panel de operación y descripción de la acción................................. .. .......
2Asignación de entrada/salida.................... . .............
3 Diseño de diagrama de escalera...... .... ................................................
1) Diseño general del diagrama de escalera.................................... .. .......
2) Diseño de cada parte del diagrama de escalera............. ............. ........
3) Dibujar el diagrama de escalera de control PLC del robot de manipulación...... ................. .......
Conclusión.
Gracias.................................... ....................
Referencias
Prefacio
Manipulador: Manipulador, también conocido como mano automática o mano automática.
Dispositivo de operación automática que puede imitar ciertas funciones de movimiento de manos y brazos humanos para agarrar y transportar objetos u operar herramientas de acuerdo con procedimientos fijos. Puede reemplazar el trabajo pesado de las personas, realizar la mecanización y automatización de la producción y puede operar en entornos dañinos para proteger la seguridad personal. Por lo tanto, se usa ampliamente en la fabricación de maquinaria, metalurgia, electrónica, industria ligera, energía atómica y otras industrias.
El manipulador está compuesto principalmente por una mano, un mecanismo de movimiento y un sistema de control. Las manos son las partes que se utilizan para agarrar piezas de trabajo (o herramientas). Según la forma, tamaño, peso, material y requisitos operativos del objeto que se agarra, existen varias formas estructurales, como el tipo de sujeción, el tipo de sujeción y el tipo de adsorción. El mecanismo de movimiento permite a la mano completar varias rotaciones (columpios), movimientos o movimientos compuestos para lograr acciones prescritas y cambiar la posición y postura del objeto agarrado. Los modos de movimiento independientes de un mecanismo cinemático, como levantar, extender y girar, se denominan grados de libertad del manipulador. Para captar un objeto en cualquier posición y orientación en el espacio, se requieren seis grados de libertad. Los grados de libertad son parámetros clave en el diseño de manipuladores. Cuantos más grados de libertad, mayor será la flexibilidad y versatilidad del manipulador y más compleja su estructura. Generalmente, los manipuladores especiales tienen de 2 a 3 grados de libertad.
Los tipos de manipuladores se pueden dividir en manipuladores hidráulicos, neumáticos, eléctricos y mecánicos según el método de accionamiento, se pueden dividir en manipuladores especiales y manipuladores generales según su ámbito de aplicación; en control de puntos de acuerdo con el método de control de trayectoria de movimiento y el manipulador de control de trayectoria continua.
Los manipuladores se suelen utilizar como dispositivos adicionales para máquinas herramienta u otras máquinas, como cargar, descargar y trasladar piezas en máquinas herramienta automáticas o líneas de producción automáticas, cambiar herramientas en centros de mecanizado, etc. , y generalmente no existe un dispositivo de control independiente. Algunos dispositivos operativos requieren operación humana directa, como el operador maestro-esclavo utilizado por el departamento de energía atómica para manipular materiales peligrosos, que a menudo también se denomina manipulador. La aplicación de manipuladores en la industria de la forja puede utilizar aún más la capacidad de producción de los equipos de forja y mejorar las condiciones de trabajo como el calor y la fatiga.
Los manipuladores se desarrollaron por primera vez en Estados Unidos. En 1958, la American Control Company desarrolló el primer brazo robótico.
Capítulo 1 Descripción general del manipulador
1.1 Aplicación sencilla del manipulador de manipulación
En la industria moderna, la mecanización y automatización de los procesos de producción se han convertido en temas destacados. En la industria de la maquinaria, la producción, como el procesamiento y el montaje, es discontinua. Las máquinas herramienta especiales son una forma eficaz de realizar la automatización de la producción en masa. Las máquinas automatizadas, como las máquinas herramienta controladas por programas, las máquinas herramienta CNC y los centros de mecanizado, son una forma importante de resolver eficazmente la automatización de la producción de variedades múltiples y de lotes pequeños.
Pero además del propio corte, también existen un gran número de operaciones de carga, descarga, transporte, montaje y otras, que requieren una mayor mecanización. Según los datos, el 75% de todas las piezas industriales producidas en los Estados Unidos se producen en lotes pequeños, tres cuartas partes de los lotes de producción de procesamiento de metales tienen menos de 50 piezas y el tiempo de procesamiento real de las piezas en máquinas herramienta representa solo el 5%; del tiempo de producción de la pieza %.
Desde aquí podemos ver la urgencia de la mecanización de procesos como la carga, descarga y transporte. Se crearon robots industriales para automatizar estos procesos. El manipulador puede agarrar y colocar objetos en el espacio con movimientos flexibles y diversos. Es adecuado para la producción automatizada de lotes pequeños y medianos con variedades de producción variables y se usa ampliamente en líneas de producción automatizadas flexibles.
Los robots mecánicos de carga y descarga de China se utilizan principalmente en los siguientes aspectos en la industria de maquinaria nacional y extranjera y en los sectores ferroviarios:
1 Aplicación en procesamiento térmico
2. Aplicación del trabajo en frío
En términos de trabajo en frío, los manipuladores se utilizan principalmente para la carga y descarga y la instalación de herramientas cuando se procesan piezas y ejes de motores diésel, discos, cajas y otros. piezas en una sola máquina. Luego se aplica a máquinas herramienta como el control de programas y el control digital, y se convierte en una parte indispensable del equipo. Recientemente, se ha aplicado en líneas de producción de procesamiento y líneas automáticas, y se ha convertido en una parte importante de la conexión entre máquinas herramienta y equipos.
3. Desmontaje, reparación e instalación
El desmontaje, reparación e instalación es uno de los departamentos con mayor mano de obra en el sistema industrial ferroviario, lo que ha impulsado el desarrollo de los manipuladores. En la actualidad, las fábricas ferroviarias nacionales, los depósitos de locomotoras y otros departamentos utilizan manipuladores para desmontar válvulas de tres vías, manguetas, desmontar cilindros de freno, desmontar cajas de grasa, montar juegos de ruedas y eliminar amianto, lo que reduce la intensidad de la mano de obra y mejora la eficiencia del desmontaje. reparación e instalación. En los últimos años, se ha desarrollado un manipulador universal para pintura interior de turismos, que se puede utilizar para pintura interior continua de turismos para mejorar las condiciones de trabajo y mejorar la calidad y eficiencia de la pintura.
En los últimos años, con la creciente aplicación de tecnología informática, tecnología electrónica y tecnología de detección en manipuladores, los manipuladores industriales se han convertido en un factor importante para mejorar la productividad laboral en la producción industrial.
1.2 La importancia de la aplicación de los manipuladores
En la industria de la maquinaria, la importancia de la aplicación de los manipuladores se puede resumir de la siguiente manera:
1. del proceso de producción.
La aplicación de manipuladores favorece la automatización del transporte de materiales, la carga y descarga de piezas de trabajo, el reemplazo de herramientas y el ensamblaje de máquinas, mejorando así la productividad laboral, reduciendo los costos de producción y acelerando el ritmo de mecanización y producción industrial. automatización.
2. Puede mejorar las condiciones laborales y evitar accidentes personales. En situaciones como alta temperatura, alta presión, baja temperatura, baja presión, polvo, ruido, olor, contaminación radiactiva u otra contaminación tóxica y espacio de trabajo estrecho, es peligroso o imposible operar directamente con manos humanas. La aplicación de robots puede sustituir parcial o totalmente a las personas para realizar el trabajo de forma segura, mejorando enormemente las condiciones laborales de los trabajadores. En algunas operaciones simples pero repetitivas, el uso de manos robóticas en lugar de manos humanas puede evitar accidentes personales causados por la fatiga o la negligencia del operador.
3. Puede reducir la mano de obra y facilitar la producción rítmica.
El uso de manipuladores para reemplazar el trabajo manual es un aspecto de la reducción directa de la mano de obra. Al mismo tiempo, debido a que la aplicación de manipuladores puede funcionar de forma continua, también es otro aspecto de la reducción de la mano de obra. Por lo tanto, casi todas las máquinas herramienta automáticas y las líneas de producción automáticas de procesamiento integrado están actualmente equipadas con robots para reducir la mano de obra, controlar el ritmo de producción con mayor precisión y facilitar la producción rítmica.
En resumen, la aplicación eficaz de manipuladores es una tendencia inevitable en el desarrollo de la industria de la maquinaria. 1.3.3 Descripción general y tendencias de desarrollo de los manipuladores
1.3 Descripción general del desarrollo de los manipuladores
Después de décadas de desarrollo, los manipuladores de propósito especial han entrado ahora en una era marcada por los manipuladores de propósito general . La aplicación y desarrollo de manipuladores universales ha impulsado el desarrollo de robots inteligentes. El conocimiento involucrado en los robots inteligentes no solo incluye los conocimientos básicos de mecánica general, hidráulica y neumática, sino que también aplica algo de tecnología electrónica, tecnología de televisión, tecnología de comunicaciones, tecnología informática, radiocontrol, biónica y tecnología protésica, por lo que es una ciencia integral. . Nueva tecnología fuerte. En la actualidad, tanto los países nacionales como los extranjeros conceden gran importancia al desarrollo de esta nueva tecnología. La investigación y el desarrollo de esta tecnología han estado activos durante décadas, con diseños modificados constantemente, agregando variedades y ampliando aplicaciones.
Ya en los años 40, con el desarrollo de la industria de la energía atómica, apareció la primera generación de manipuladores con articulaciones simuladas.
Desde los años 50 hasta los 60 se fabricaron manipuladores de uso general y manipuladores de reproducción didáctica CNC para el transporte, carga y descarga de piezas. Este tipo de robot también se denomina robot de segunda generación. Por ejemplo, el robot Unimate pertenece a este tipo.
En las décadas de 1960 y 1970, los manipuladores de uso general se utilizaban en líneas de producción automatizadas para soldadura por puntos y estampado de carrocerías de automóviles, es decir, la segunda generación de manipuladores entró en la etapa de aplicación.
En las décadas de 1980 y 1990, los robots de montaje estaban en su apogeo, especialmente en Japón.
En la década de 1990, los manipuladores especiales se desarrollaron enormemente y se utilizan ampliamente en los campos agrícola, forestal, minero, aeroespacial, marino, de entretenimiento, deportivo, médico, de servicios y militar.
Después de la década de 1990, con el rápido desarrollo de la tecnología informática, la tecnología microelectrónica y la tecnología de redes, la tecnología robótica también se ha diversificado rápidamente.
En resumen, la experiencia principal actual del operador se divide en tres generaciones:
La primera generación de manipuladores se basa principalmente en el control manual, el método de control es de circuito abierto y hay sin capacidad de reconocimiento. La dirección de mejora es principalmente reducir costos y mejorar la precisión; el manipulador de segunda generación está equipado con un sistema de control electrónico por computadora, con capacidades de visión, tacto e incluso audición y pensamiento. Estudiar la instalación de varios sensores para retroalimentar la información recibida para que el manipulador tenga una función de detección pueda completar tareas de forma independiente durante el proceso de trabajo; Se mantiene en contacto con las computadoras electrónicas y los equipos de televisión y gradualmente se convierte en una parte importante de los sistemas de fabricación flexibles (FMS) y las células de fabricación flexibles (FMC).
1.4 Tendencia de desarrollo de los robots
En la actualidad, la maquinaria industrial doméstica se utiliza principalmente para el procesamiento de máquinas herramienta, fundición y forja, tratamiento térmico, etc.
El rendimiento no puede satisfacer las necesidades del desarrollo de la producción industrial.
Por ello, en nuestro país lo principal es ampliar paulatinamente el ámbito de aplicación de los robots, centrándose en el desarrollo de robots en fundición, forja y tratamiento térmico, con el fin de reducir la intensidad de mano de obra y mejorar el trabajo. condiciones. Al aplicar manipuladores de propósito especial, debemos desarrollar manipuladores de propósito general en consecuencia. Si es posible, desarrollar manipuladores de enseñanza, manipuladores controlados por computadora y manipuladores combinados.
Diseñe las partes móviles del manipulador, como los mecanismos telescópicos, oscilantes, de elevación, transversales, de cabeceo y otros, así como los mecanismos de sujeción adecuados para diferentes tipos, en mecanismos universales típicos, de modo que puedan ser Se utiliza de acuerdo con diferentes operaciones. Es necesario seleccionar diferentes componentes típicos para formar diferentes tipos de manipuladores. No sólo es conveniente para el diseño y la fabricación, sino también para cambiar de trabajo, lo que amplía el ámbito de aplicación. Al mismo tiempo, es necesario mejorar la precisión, reducir el impacto, posicionar con precisión y utilizar mejor la función del manipulador. Además, debemos estudiar enérgicamente el tipo de servo, el tipo de reproducción de memoria y el manipulador con características táctiles y visuales, y considerar combinarlos con computadoras para convertirse gradualmente en una unidad básica de todo el sistema de fabricación mecánica.
En las industrias extranjeras de fabricación de maquinaria, los robots industriales se utilizan ampliamente y se desarrollan rápidamente. Actualmente se utiliza principalmente para carga y descarga de máquinas herramienta, prensas de forja, soldadura por puntos, pintura y otras operaciones. Puede completar operaciones específicas de acuerdo con procedimientos operativos preestablecidos, pero no tiene ninguna capacidad de retroalimentación sensorial y no puede responder a cambios externos. Si hay algún tipo de desviación, puede provocar daños en las piezas o incluso en el propio robot. Por lo tanto, la tendencia de desarrollo de los robots extranjeros es desarrollar robots con cierta inteligencia para que puedan tener ciertas capacidades de percepción, retroalimentar los cambios en las condiciones externas y realizar los cambios correspondientes. Si la posición está ligeramente desviada, ésta puede corregirse y detectarse por sí sola, centrándose en el estudio de las funciones visuales y táctiles.
La función de visión consiste en instalar en el robot una cámara de televisión, un telémetro óptico (es decir, un sensor de distancia) y un ordenador satélite. Durante el funcionamiento, la cámara de televisión convierte la imagen del objeto en una señal de vídeo y luego la transmite a la computadora, analizando así el tipo, tamaño, color y orientación del objeto y dando instrucciones para controlar el trabajo del manipulador.
La función háptica consiste en instalar un dispositivo de control de retroalimentación táctil en el manipulador. Cuando trabaja, el manipulador primero extiende sus dedos para encontrar la pieza de trabajo y luego se extiende hacia adelante para agarrar la pieza de trabajo a través del elemento sensible a la presión instalado en el dedo.
El agarre de la mano puede controlarse mediante elementos sensibles a la presión instalados en la parte interior de los dedos, ajustando así automáticamente el agarre. En resumen, con el desarrollo de la tecnología de detección, se mejorarán aún más las capacidades de ensamblaje de manipuladores. En 1995, aproximadamente el 50% de los automóviles del mundo serán ensamblados por robots.
El desarrollo actual de manipuladores consiste principalmente en combinar manipuladores con sistemas de fabricación flexibles y unidades de fabricación flexibles, cambiando así fundamentalmente el estado de operación manual del sistema de fabricación mecánico actual.
1.5 Descripción general del PLC y su aplicación en manipuladores
1. Aplicación y desarrollo de controladores programables
Los controladores programables ahora se denominan generalmente PLC (Lógica Programable). Controlador) es un dispositivo de control automático industrial general basado en un microprocesador y que integra tecnología informática, tecnología de integración de semiconductores, tecnología de control automático, tecnología digital y tecnología de redes de comunicación. Con sus importantes ventajas, se utiliza ampliamente en la metalurgia, la industria química, el transporte, la energía eléctrica y otros campos, y se ha convertido en uno de los tres pilares del control industrial moderno.
Antes de la llegada de los controladores programables, el control por relés dominaba el campo del control industrial. El control de relé tradicional tiene las ventajas de una estructura simple, fácil de dominar y de bajo precio, y se usa ampliamente en la producción industrial. Sin embargo, los dispositivos de control son más grandes, más lentos, consumen más energía y tienen menos funciones. Especialmente porque el sistema depende del cableado de hardware, el cableado es relativamente complicado. Cuando el proceso de producción o los objetos de control cambian, se debe cambiar o reemplazar el panel de control de cableado original (gabinete), lo que tiene poca versatilidad y flexibilidad.
Aplicación del 2.2. Controlador Lógico Programable
Los campos de aplicación del PLC son muy amplios y se están expandiendo rápidamente. Para el PLC actual, se puede decir que casi siempre que se necesita un sistema de control, se necesita un PLC. Especialmente en los últimos años, el PLC se ha utilizado ampliamente en metalurgia, maquinaria, petróleo, industria química, industria ligera, energía eléctrica y otras industrias.
Según el tipo de control del PLC, su aplicación se puede dividir a grandes rasgos en los siguientes aspectos.
1). Se utiliza para control lógico.
Este es el aspecto más básico y más utilizado del PLC. Utilice PLC para reemplazar el control de relé y el control del controlador de secuencia. Por ejemplo, control eléctrico de máquinas herramienta, control de maquinaria de embalaje, control automático de ascensores, etc.
2). Se utiliza para control analógico.
A través del módulo de E/S analógica, el PLC puede convertir entre analógico y digital y controlar lo analógico.
3). Se utiliza para mecanizado CNC.
El PLC moderno tiene potentes funciones de procesamiento de datos y puede integrarse estrechamente con el CNC y el control por computadora durante el procesamiento para lograr el control digital.
4). Se utiliza para el control de robots industriales.
5) Utilizado en sistemas de control distribuido multicapa.
El PLC de alta función tiene fuertes capacidades de comunicación y puede realizar comunicación entre PLC, entre PLC y E/S remotas, y entre PLC y computadoras host. Formando así un sistema de control distribuido multicapa o una red de automatización de fábrica.
3. Características del PLC
1). Alta confiabilidad y fuerte capacidad antiinterferente.
El PLC puede funcionar de manera confiable en entornos hostiles, como interferencias electromagnéticas, fluctuaciones del voltaje de la fuente de alimentación, vibraciones mecánicas y cambios de temperatura. El tiempo medio entre fallos del PLC del Mitsubishi F1 de Japón es de hasta 300.000 horas, un tiempo que no tiene comparación con los microordenadores comunes.
2). El sistema de control tiene una estructura simple y una gran versatilidad.
Dado que el PLC utiliza programación de software para implementar funciones de control, para el mismo objeto de control, cuando los requisitos de control cambian y es necesario cambiar las funciones del sistema de control, no hay necesidad de cambiar el equipo de hardware del PLC. , sólo es necesario cambiar el software en consecuencia.
Tres
Desde la década de 1960, los manipuladores han sido reconocidos como un producto, y su desarrollo y aplicación también han seguido desarrollándose. Los robots son muy utilizados para manipular objetos, ensamblar, cortar, pulverizar tintes, etc. Se ha utilizado en la fabricación de maquinaria, metalurgia, industria química, energía eléctrica, minería, materiales de construcción, industria ligera, alimentación, protección del medio ambiente y otras industrias. Por ejemplo, lo más típico es que los fabricantes apliquen ampliamente este producto a la industria de la salud (analizadores bioquímicos totalmente automáticos), satisfaciendo así la necesidad urgente de una gran cantidad de datos de muestra en los exámenes de salud. Sin embargo, los robots en el campo de la salud utilizan un método para agregar un único reactivo enzimático a la muestra para desarrollar el color y adoptan un diseño de estructura de filtro, lo que resulta en reactivos costosos y limita el desarrollo del mercado de productos. Con el desarrollo de la tecnología, el diseño de manipuladores realmente rompe las limitaciones de un solo reactivo, calentamiento y filtración. Con el rápido desarrollo de la sociedad, los requisitos para los manipuladores de campo industriales serán cada vez mayores y su tecnología será cada vez más madura.
El manipulador es un objeto de control que se encuentra a menudo en el campo del control automático industrial. Los robots pueden realizar muchas tareas, como mover objetos, ensamblar, cortar, teñir por pulverización, etc., y se utilizan ampliamente.
El uso de PLC para controlar el manipulador para implementar varios procedimientos de trabajo específicos puede simplificar el circuito de control, ahorrar costos y mejorar la productividad laboral. La figura 1 es un diagrama esquemático de un robot para el transporte de artículos.
Figura 1 Diagrama esquemático de un manipulador para transportar objetos
La tarea del manipulador en la figura es transportar los artículos de la cinta transportadora A a la cinta transportadora B. En orden Para hacer que el manipulador se mueva con precisión, en la posición extrema del manipulador se instalan interruptores de límite SQ1, SQ2, SQ3, SQ4 y SQ5 para limitar el agarre, el giro a la izquierda, el giro a la derecha, el ascenso y el descenso del manipulador, respectivamente, y enviar una entrada. señal para indicar que la acción está en su lugar. Se instala un interruptor fotoeléctrico SP en la cinta transportadora A para detectar si los artículos en la cinta transportadora A están en su lugar. El inicio y la parada del manipulador se controlan mediante el botón de inicio SB1 y el botón de parada SB2 en la figura.
Las cintas transportadoras a y b son accionadas por motores. Los movimientos del manipulador, como arriba, abajo, izquierda, derecha, agarrar y soltar, son impulsados y controlados hidráulicamente por seis válvulas solenoides respectivamente.
2 Flujo de acción del manipulador
El transportador B está en funcionamiento continuo y no requiere control PLC.
Los requisitos para las acciones secuenciales del robot y la cinta transportadora C son:
1) Cuando se presiona el botón de inicio SB1, el sistema del robot funciona. Primero se energiza la válvula solenoide de subida y el brazo sube hasta que actúa el final de carrera de subida;
2) Se energiza la válvula solenoide de giro a la izquierda y el brazo gira a la izquierda hasta que actúa el final de carrera de giro a la izquierda; actúa;
3) Se energiza la electroválvula de descenso, y el brazo desciende hasta que actúa el final de carrera de descenso.
4) Inicia el funcionamiento de la cinta transportadora A, y el interruptor fotoeléctrico; SP detecta si hay artículos enviados en la cinta transportadora A. Si se detecta un artículo, la válvula electromagnética se activa y el manipulador agarra hasta que actúa el interruptor de límite
5) El brazo se eleva nuevamente hasta; el final de carrera de subida actúa nuevamente
6) Se energiza la electroválvula de giro a la derecha, y el brazo se mueve hacia la derecha hasta que actúa el final de carrera de giro a la derecha; desciende nuevamente hasta que el final de carrera de descenso actúe nuevamente.
8) Soltar la electroválvula, energizarla y soltar la garra del manipulador. Después de un retraso de 2 segundos, complete una tarea de manipulación y luego repita el proceso anterior.
9) Cuando se presiona el botón de parada SB2 o se corta la energía, el manipulador se detiene en el paso de trabajo actual. Cuando se reinicia, el manipulador continúa trabajando de acuerdo con la acción antes de detenerse.
De acuerdo con los requisitos de los movimientos secuenciales del manipulador, se puede dibujar un diagrama de tiempos como el que se muestra en la Figura 2. El diagrama de flujo de acción del manipulador que se muestra en la Figura 3 se puede elaborar a partir de un diagrama de tiempos.
Figura 2 Diagrama de secuencia de diseño del robot Wu Shiyuan
Figura 3 Diagrama de flujo de acción del manipulador
3 Selección de PLC y asignación de puntos de E/S
3.1 Selección del PLC
Dado que hay pocos contactos de entrada/salida en el sistema manipulador, se requiere que la parte de control eléctrico sea de tamaño pequeño y de bajo costo. El PLC puede ser monitoreado y administrado por una computadora. , por lo que se seleccionó el pequeño host C20P multifuncional producido por la empresa japonesa Omron. El punto de entrada de esta máquina es 12 y el punto de salida es 8. Hay 136 relés auxiliares, 16 relés de funciones especiales, 160 relés de enclavamiento, 8 relés temporales, 48 temporizadores/contadores y 64 memorias de datos de 16 bits.
3.2 Asignación del número de puntos de entrada/salida
De acuerdo con el diagrama de flujo de acción del manipulador que se muestra en la Figura 3, se puede determinar la asignación de puntos de E/S del sistema de control eléctrico. como se muestra en la Tabla 1.
Tabla 1 Tabla de asignación de E/S de control del robot
Según el diagrama de flujo de la Figura 3 y la tabla de asignación de E/S de la Tabla 1, la transición de estado que se muestra en la Figura 4 puede ser imagen compilada.
Figura 4 Diagrama de transición de estados del manipulador
4 Programación y ejecución del programa
4.1 Programación con instrucciones de pasos
Según la Figura 4 El diagrama de transición de estado y el programa del diagrama de escalera de pasos se muestran en la Figura 5.
La función de la parte "Deshabilitar todas las salidas" en la Figura 5 es deshabilitar todas las salidas al detenerse, de modo que el manipulador se detenga en el paso de trabajo actual al reiniciar y pueda continuar moviéndose desde el anterior; paso.
En el caso de transferencia de estado de HR010 a HR000, se agrega un contacto normalmente cerrado del relé de enclavamiento para detener el manipulador en el paso intermedio cuando el PLC se apaga o deja de funcionar. Después de que el PLC se vuelve a energizar o se pone en funcionamiento nuevamente, dado que el relé de enclavamiento HR tiene una función de protección de estado de apagado, uno de ellos se desconecta durante el reinicio, lo que hace que HR000 no se pueda configurar. El manipulador solo puede continuar moviéndose desde. los pasos posteriores del relé de enclavamiento, que está antes de detenerse.
4.2 Operación del programa
Presione el botón de inicio SB1, el punto de entrada 0000 está en ON, luego el relé auxiliar 1000 como condición de enclavamiento está en ON, el comando de enclavamiento IL está en ON, entre IL e ILC La bobina funciona normalmente y se libera la "inhibición de todas las salidas". Si todos los contactos normalmente cerrados (ver Figura 1) están abiertos, el relé de enclavamiento HR000 se abre, el punto de salida 0503 energiza la válvula solenoide de subida y el brazo se eleva. Cuando el brazo se eleva a la posición, el interruptor de límite ascendente cierra el punto de entrada 0005, el relé de enclavamiento HR001 se abre, se reinicia HR000, el punto de salida 0501 energiza la válvula solenoide de giro a la izquierda y el brazo gira a la izquierda. .....El siguiente paso está en marcha, se cumplen las condiciones límite, se transfiere el estado y se da el siguiente paso. Cuando el estado cambia al estado HR 008 ON, el punto de salida 0506 energiza la válvula solenoide de liberación, se libera el manipulador y el temporizador TIM00 cuenta. Cuando el temporizador llega a 2 segundos, el estado se transfiere nuevamente a HR000 y el programa comienza a repetirse desde el primer paso nuevamente.
Al detener, presione el botón de parada SB2, 0001 se cierra, el relé auxiliar 1000 se cierra, el comando de enclavamiento se cierra y todas las salidas están prohibidas, pero el estado de cada relé de bloqueo es protección de apagado. y el manipulador se detiene en el paso de trabajo actual. Cuando se presiona nuevamente el botón de inicio, se abre el comando de enclavamiento, se restablece la salida antes de la parada, el operador continúa los pasos de trabajo y el relé de enclavamiento se abre antes de la parada.
5 Conclusión
Este artículo presenta el diseño y la aplicación del pequeño PLC multifunción tipo P serie C producido por la empresa japonesa OMRON en el control de pasos de manipuladores. Se explican el principio de acción, los requisitos de diseño y el método de diseño del programa del manipulador. El procedimiento descrito en este artículo se ha utilizado con éxito en la producción real.