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PLC控制机械手在生产自动化中的应用精品文档PLC控制机械手在生产自动化中的应用作者：董林 刘君奇来源：环球市场2017年第13期摘要：机械手在自动化控制领域中具有里程碑意义，是利用程序控制机械手臂，在空间范围内对物体进行抓、放、搬运等操作，这能提升生产的效率，也能避免在进行危险工序操作时造成的人员伤害。本文主要是介绍PLC控制下的机械手应用要点，旨在让机械手的应用效果更佳。关键词：PLC控制；机械手；生产自动化；应用科学技术的进步和发展，让工业生产逐步走向智能化和自动化。随着自动化的发展，特别是生产期间，单机或者组合机床使用机械手辅助工作，完成对应工序是常见的。故此，机械手的控制已经成为影响生产质量、效率的关键要素，所有的技术人员都要加以注意，并在工作中总结经验，以期提升生产效率。一、机械手的概述机械手主要是以人手臂为原型，然后通过编程设置机械手的固定动作，机械手在施工期间能通过各个零部件间的配合实现抓取、搬运等动作，是一种能进行自动化操作的设备。早期的机器人多为机械手机器人，关于机械手的研发，能让人从繁重的劳动中解放出来，特别是在生产强度较高的情况下，机械手不但能实现自动化生产，也能在较大程度上让工作人员的安全得以保障。使用机械手不仅能带来生产能力的提高，也能让其应用的自动化程度得到发展，工作期间人员安全得到保障，所以当前机械手在各个领域内都能得到切实的应用。根据当前的状况能够获悉，使用PLC或者继电器控制，能让机械手的控制方式得以强化。现在继电控制中由于故障率偏大，所以消耗的功率也很大，在控制方式略显死板的情况下，传统的继电器控制方式已经被淘汰；目前在只能推行优势化控制，微机控制使用的比较多，这就使整个控制出现抗干扰能力差的局面，后期维修会产生困难，所以采用PLC控制的多为高新技术或者电子行业。目前提及的PLC控制，多是以PLC为依托，将计算机、自动控制和通信技术三者融为一体。由于自动控制系统之间要相互通用，所以结构就偏于简单，编程过程也耗时较短，这就能集中体现出PLC的优势，且其优势能保证性能的良好和可靠，同时由于抗干扰能力较强，所以维修期间能做到方便和快捷，在大的背景环境下，选用机械手操作是最具效果的。二、PLC机械手在自动化应用过程中的具体应用（一）控制需求分析机械手主要控制是受到单线圈的电磁阀控制，特别是抓取和放松动作执行期间，就要考虑如何运用气缸控制电磁阀，原因是机械手是借助于气缸驱动完成动作的。线圈放电的时候，机械手会自动做抓取动作，但当线圈断电的时候，机械手会放松下来。但在操作期间，为保障安全就要所有工序有序开展，一项工序完成后，才能开展下一项工序。另外，工作期间为能让机械手的工作开从始至终，所有动作的顺利完成，就要控制好限位开关和电磁阀，这是确保生产安全的关键点，能让生产的安全性得到切实保障。机械手设置，多是通过指示灯显示手动控制或自动控制，设置对应控制模式的时候，要结合具体的工序，分析该工序应该实现的动作，最终让控制工作能科学和合理的进行。（二）确定初始位置确定初始位置，能让设备做好对应的系统限定，让控制系统设定好初始位置，若两者能契合可以直接进行操作，但若两者有偏差，能通过控制得到妥善的调整，这样就能确保操作的安全性能，其中初始位置的确定对机电发展而言有着极为重要的影响。位置确定就汽车离合为例，汽车在发动的时候，离合应该处于“空挡”或者“离开”的位置上，这就能被看成是处于默认的初始位置，若离合没有在此位置之上，就极易出现威胁驾驶员安全的事故的意外。选择此位置为初始位置，是由于气缸活塞若暴露到空气表层，在与空气接触期间出现腐蚀后，气缸的气密性会受到影响，设备很难正常运行。（三）系统软硬件设计1.硬件设计。一般情况下，工业生产中为了实现大批量的高效生产，都会尽可能的采用自动化生产模式。在这种模式中机械手的应用非常广泛。机械手的控制系统在处理输入信号和输出型号时需要结合PLC的逻辑规则，通过I/O节点的使用和预留来实现系统能够在正常工作的情况下，预留出可供进一步扩展的节点。因此，在选择合适型号的PLC时需要考虑性能和价格，以及控制系统的实际性能需求。2.软件设计。在设计软件时要参考系统的实际要求，确保软件的设计工作能够切实满足系统需求。控制系统可能会存在自动和手动这两种操作形式并存的状况。因此在设计时需要针对这两种操作模式进行分别设计，避免两种模式的应用产生冲突。譬如可以对两种使用模式进行分别设计，在程序检测合格后将其变成独立的两个模块分别安装与操作系统。（四）程序中需要考虑的问题在进行程序编写工作时需要考虑到机械手的使用安全性、简洁操作性以及操作的有效性。在实际工作中，编写控制程序时应当将程序的安全性放在第一位进行考虑，安全是生产环节中必须确保的项目。一旦控制系统所使用的程序在安全性上发生了问题，那么整个程序都将作废，其所造成的损失也是难以估量的。其次应该考虑设备在运行过程中是否能够拥有满足需要的效率，效率越高所能完成的工作也就越多。最后要考虑的是设备的便捷操作，便捷操作虽然能够带来优秀的人机互动，但是相对于安全和生产效率来说，人的体验感是可以做出让步的。（五）应用PlC的好处在对机械手的运行程序进行设计和编写的过程当中，采用PLC设备可以非常有效的提高系统在操作过程中的安全性和可靠性。同时，应用PLC的机械手可以在一定程度上减小本身体积，使应用的过程中能够为生产场地节约更大的面积，对于生产单位来说，更大的生产面积对于生产平面的布置有很大的好处，可以加装更多的相关设备或者机械手用于生产。另外，加装PLC也可以提高机械手在生产过程当中的精准性。结束语：企业发展期间若能使用PLC控制机械手，能在整个自动化生产期间让设备生产效率增加，同时也能减少设备的故障率，减轻人员工作负担，使人员从繁重的体力劳动中解放出来，生产能顺利开展。所以要求设计人员应重视系统的设计和管理，最终发挥出PLC的系统化的作用。参考文献：1张应金.自动化生产中PLC控制机械手的应用探析？J.自动化博览.2015（06）：14-152丛明；？刘冬；？杜宇；？孙强.PLC伺服控制在太阳能电池组件搬运机械手中的应用？J.组合机床与自动化加工技术.2016（11）：12-133张劲.PLC控制机械手在现代自动化生产中的有效应用探析？J.机械制造与自动化.2014（01）：12-13收集于网络，如有侵权请联系管理员删除