基于PLC的機械手設(shè)計

鐘嵐

摘 要本次研究的主要目的就是分析和研究PLC基礎(chǔ)下的機械手設(shè)計工作內(nèi)容，能夠通過本次研究為未來機械手工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展奠定一定的理論基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】PLC 機械手 設(shè)計

伴隨時代的不斷發(fā)展，以及科學技術(shù)的不斷進步，人們越來越關(guān)注生產(chǎn)效率的提升需求。機械手在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)運而生，隨著科學技術(shù)的不斷升級，機械手已經(jīng)能夠脫離半自動和自動化設(shè)備進行獨立操作，而且生產(chǎn)安全性更高。本次研究就針對PLC系統(tǒng)下機械手具體運作設(shè)計進行深入研究。

1 機械手概述

1.1 機械手種類

機械手主要存在三種類型，首先是存在于自動流水線路上，或者是自動機床之上的設(shè)備，這種機械手主要承擔傳輸元件和物料應(yīng)用需求。其次，是需要配合人工設(shè)備運作搭建的機械手，一般應(yīng)用于軍事生產(chǎn)工作當中，實現(xiàn)特殊規(guī)定的工作內(nèi)容，后期也能夠接受無線信號的干預(yù)，進行外星探測應(yīng)用。再者，就是獨立存在的機械手，不再需要搭配任何設(shè)備而獨立存在的機械手，主要依靠計算機編程實現(xiàn)運作，本次研究就側(cè)重于分析獨立運行的機械手設(shè)備。

1.2 機械手控制體系

通過直流電設(shè)備的運作和步進形式的電機設(shè)備進行配合，能夠達成機械手自行運作的需求。憑借PLC計算機設(shè)計的程序進行設(shè)備管理和控制，并達成想起傳遞信息的目標。傳輸信號的工作主要由步進類型的電機設(shè)備完成，在實際的機械手運動過程當中需要由驅(qū)動設(shè)備指示進行，只有存在設(shè)備脈沖的情況下才能夠自如的運動。因此，機械手在運動軌道運營過程當中需要應(yīng)用電源設(shè)備，通過開啟按鍵達成設(shè)備復(fù)位的工作需求。一般機械手的運動軌跡就是上下方位運行，或者是通過伸縮模式進行操作。

2 PLC概述

2.1 PLC結(jié)構(gòu)

PLC應(yīng)用微型的計算機設(shè)備進行內(nèi)部系統(tǒng)的設(shè)計，然后通過軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)的配合實現(xiàn)軌道運作的需求。與此同時，采取軟件程序設(shè)計的方式將用戶的內(nèi)部程序設(shè)置成工作需求的內(nèi)容，保證其中內(nèi)部的程序設(shè)定符合PLC機械手的工作標準。在出廠設(shè)置的工作進行前期，設(shè)計和安裝廠家會根據(jù)客戶的實際需求進行編程，然后由處理器支配機械手參與工作，并在儲存設(shè)備內(nèi)部輸入和導出相關(guān)的元件信息，保證在電源支持下可以實現(xiàn)PLC體系運作，完成生產(chǎn)目標。

2.2 PLC特征

PLC設(shè)備生產(chǎn)具有良好的特征性，能夠滿足自動化或者是半自動化生產(chǎn)的實際需求。首先，PLC設(shè)備能夠抵抗外來的信號侵擾，保證操作安全性和可靠性。在重要的工作目標執(zhí)行條件下，抵御惡劣環(huán)境和氛圍造成的設(shè)備運營問題。其次，PLC設(shè)備在實際的工作當中具有簡便操作的特點，而且實際需要執(zhí)行的維護和修理工作也非常簡單，不會造成嚴重的生產(chǎn)問題，也不會影響生產(chǎn)工期。再者，PLC系統(tǒng)具有機電一體化的特征，實際的耗電情況并不嚴重，設(shè)備體積比較小，而且重量也比較輕，便于攜帶和使用。

2.3 PLC功能

PLC在使用的過程中充分的體現(xiàn)出設(shè)備的科學性和安全性，具有極高的工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用功能價值。本次研究就針對PLC體系在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的實際情況進行分析，在了解和掌握PLC功能的過程中，可以針對未來工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的升級提供科學的參考意見，充分應(yīng)用PLC技術(shù)保證生產(chǎn)效率和質(zhì)量。PLC體系具有自動化生產(chǎn)的功能，可以自主進行編程，然后自我調(diào)適，滿足實際的生產(chǎn)需求。在生產(chǎn)工作進行過程當中，還能夠進行信息采集、儲存和共享等需求。為了實現(xiàn)現(xiàn)代化生產(chǎn)需求，PLC體系還應(yīng)用了數(shù)字處理和操干預(yù)的形式，滿足了降低生產(chǎn)整體成本的目標。

3 機械手控制體系中PLC的設(shè)計過程

3.1 機械手控制體系中PLC設(shè)計過程

為滿足機械手控制需求，在PLC設(shè)計的過程當中需要遵循一定的制度和原則。

（1）應(yīng)當根據(jù)生產(chǎn)工藝的需求和生產(chǎn)的具體工作內(nèi)容進行內(nèi)部程序的設(shè)置，采取控制編程的方法將機械手的工作流程進行科學的設(shè)計，達成控制系統(tǒng)的運作目標。

（2）在體系的外部進行相關(guān)信號分配的設(shè)計，主要就是進行體系信號導入、輸出的編輯，在PLC投發(fā)信號時能夠穩(wěn)定執(zhí)行。

（3）根據(jù)用戶的實際需求進行PLC設(shè)計，主要是通過高技術(shù)模板進行細節(jié)設(shè)計，然后順利構(gòu)建整體系統(tǒng)達成控制目標。針對設(shè)計完成的體系進行維護和調(diào)整，保證完整的生產(chǎn)流程運作需求。

3.2 PLC安裝與布線

PLC安裝和線路布置是一項非常嚴謹?shù)墓ぷ鲀?nèi)容，直接影響到后期的操作需求。首先，進行電源線路的連接，主要是為了提升PLC應(yīng)用的可靠性和安全性，在具體施工進行過程當中滿足程序設(shè)置的開關(guān)功能，控制穩(wěn)定電壓下的電流供給需求。其次，需要進行導入線路的連接設(shè)置，在環(huán)境相對穩(wěn)定的氛圍下控制電壓標準，在不超過30米的范圍內(nèi)進行線路連接設(shè)置，然后提升PLC導入的回路穩(wěn)定性，連接普通使用的二級管進行串聯(lián)，也會提升PLC導入的信號強度。再者，應(yīng)用接地的方式提升PLC體系使用的安全性，降低外界的干擾情況。

3.3 機械手控制體系中實現(xiàn)PLC程序

通過PLC體系給予機械手相關(guān)的電平信號，就可以支持脈沖信號的傳輸，進而實現(xiàn)機械手工作的目標，步進類型的電機設(shè)備在工作的過程中會接收到反轉(zhuǎn)形式的信號，進而出現(xiàn)縮退的脈沖信號情況。通過橫軸向后收縮，可以觸碰到驅(qū)動器，然后開啟啟動裝置，進入設(shè)備的第二次脈沖運行環(huán)節(jié)當中。在機械手設(shè)備向上運動后，能夠進行步進設(shè)備的二次運作，保證主要設(shè)備的驅(qū)動效果達成最優(yōu)模式，然后傳輸脈沖信號。在機械手運作下落后，可以應(yīng)用電機進行反轉(zhuǎn)操作，以此滿足機械手實際的生產(chǎn)工作需求。反復(fù)的二次干預(yù)和機械手運作軌道，就能夠達成整體運動循環(huán)的目標，進而通過PLC程序進行機械手工作控制需求。

4 結(jié)論

綜合上述研究內(nèi)容進行切實有效的分析、探討和總結(jié)能夠發(fā)現(xiàn)，PLC參與設(shè)計的機械手具有更高的靈敏程度，在實際的工作過程中能夠通過簡單的操作達成實際的生產(chǎn)需求，將設(shè)備運行的軌道進行模塊化的干預(yù)，進而降低生產(chǎn)時間，提升生產(chǎn)效率和質(zhì)量。

參考文獻

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作者單位

成都廣播電視大學 四川省成都市 610051