數控車床氣壓機械手臂的PLC控制系統

高賽

摘 要： 在數控車床的使用過程中，氣壓機械手臂發揮著十分重要的作用，其需要通過PLC控制系統進行控制，完成數控車床在運行過程中需要完成的動作。為了保證數控車床氣壓機械手臂的正常運行，我們必須掌握PLC控制系統的工作原理與系統構成，提高PLC控制系統的控制水平。本文將對數控車床氣壓機械手臂的PLC控制系統的工作原理與系統構成進行分析，探討PLC控制系統在數控車床氣壓機械手臂中的應用。

關鍵詞： 數控車床;氣壓機械手臂;PLC控制系統

1引言

隨著科學技術的發展，工業生產的自動化水平不斷提高，有效的提高了工業生產效率，節能的大量的人力資源。在以往的數控車床加工中，上下料工序需要有人工操作或繼電器控制裝置完成，采用人工操作會對生產效率造成一定的影響，而采用繼電器控制裝置的結構過于復雜，容易受到外界因素的感染，可靠性較差。為了解決這一問題，可以使用PLC控制系統控制氣壓機械手臂完成上下料工序，在保證生產效率的同時提高運行穩定性。

2數控車床氣壓機械手臂的PLC控制系統的作用

數控車床氣壓機械手臂的PLC控制系統能夠對氣壓機械手臂進行準確的控制，有效的提高數控車床生產效率。與以往的氣壓機械手臂不同，通過PLC控制系統控制的氣壓機械手臂可以對數控車床的各種數控裝置進行合理的控制，根據這些數控裝置在運行中出現的問題選擇合理的驅動方式，保證數控裝置的安全性。為了充分發揮數控車床氣壓機械手臂的PLC控制系統的作用，必須掌握PLC控制系統的工作原理與系統構成，提高數控車床氣壓機械手臂的PLC控制系統的應用水平。

3數控車床氣壓機械手臂的PLC控制系統概述

3.1系統工作原理

數控車床中的氣壓機械手臂可以根據料件的規格對通道的尺寸進行調整，其具有結構緊湊，動作平穩、準確的特點，能夠實現無極調速。氣壓機械手臂可以抓取質量為1kg的工件，能夠在橫向1m，縱向0.9m的范圍內自由活動，距離范圍也可以調節。在PLC控制系統開啟后，需要先完成自檢，自檢通過后，氣壓機械手臂處于待料位置，泵站電機為載荷狀態。在收到開始加工的信號后，氣壓機械手臂開始工作，其工作流程如下：1.原始位置，2.機械臂伸出，3.開關發出料到位信號，4.真空吸盤松開，5.尾架合攏，6.托爪退出，7.送料架升起，8.托爪復位，9.加工結束，10.機械手進入取工件，11.機械手真空吸盤吸住工件，12.尾架剎車退出，13.機械手將工件拔出，14.機械手將工件取出，15.機械手把工件搬運到下一工位，16.機械手真空吸盤松開工件，17.機械手復位。

3.2系統構成

數控車床氣壓機械手臂的PLC控制系統由控制系統、驅動系統以及執行系統構成。其中控制系統主要由位置檢測裝置、可編程控制器、主控柜以及主控面板構成，其作用是對氣壓機械手臂進行控制，并且可以準確的發現故障所在位置，提高各項數據的準確性。驅動系統的作用是驅動氣壓機械手臂做出動作，采用全氣壓驅動的方式實現氣壓機械手臂上下料的自動運行以及手動調節，保證所有動作能夠快速、穩定的完成，尤其是可以滿足氣壓機械手臂動作位置精度、需承受大負載強度及運動性能等要求，在提升數控車床運行效率的同時降低設備負載強度。而執行系統則由升降機構、回轉機構、手臂伸縮機構、吸盤夾持機構以及定位機構等部分構成。執行系統具有較強的整體性，與傳統機械手臂不同，氣壓機械手臂采用兩個夾持結構的設計，上料與下料分別由一個夾持結構負責完成，在實際運行過程中，一個夾持結構完成卸料動作后，另一夾持機構負責將工件搬運到下以工位處，在上下料之間往返各一次，而傳統的機械手臂則需要往返兩次，這樣能夠有效的節約時間，有利于生產效率的提升，并且提高數控車床運行的安全性。

4數控車床氣壓機械手臂的PLC控制系統的應用

4.1系統設計原則

在數控車床氣壓機械手臂的PLC控制系統的應用過程中，為了有效的提高系統運行的可靠性，在進行系統設計時，設計人員需要根據數控車床的實際情況對PLC控制系統進行合理的設計，有效的降低系統在運行過程中發生故障的概率。在具體的收集工作中，設計人員必須確定PLC控制系統的構成，通過科學的設計方案保證系統運行的安全性，降低硬件配置對系統運行效果的影響。PLC控制系統內部結構的復雜程度較高，在設計過程中需要結合系統運行特點制定設計方案，并做好相關的調試工作，不斷對設計方案進行完善，確保設計方案能夠符合系統實際狀態。

4.2做好系統調試工作

在對數控車床氣壓機械手臂的PLC控制系統進行調試的過程中，調試人員需要輸入特定調試程序，由于不同的數控車床氣壓機械手臂的型號有所不同，在輸入調試程序時，必須根據系統的運行狀態確定，應用本地輸入的方式，并按照外部編程器的特點對輸入程序進行調整。為了確保PLC控制系統的調試效果滿足相關要求，調試人員還需要對各項電器線路進行檢查，如果電氣線路中出現安裝不合理的現象，就會對調試速度產生一定的影響，造成元器件的運行效率有所降低，所以，在開始PLC控制系統調試前，需要加大力度對各個線路進行檢查，確保電源的供電正常。與此同時，還需要進行模擬調試，PLC控制系統在數控車床系統與機床系統之間發揮著重要的過度作用，如果出現指令集錯誤的現象，就會造成設備損壞，甚至造成數控車床的運行效率降低。為了有效的提高PLC控制系統調試結果的精確程度，還需要采取適當的安全保護措施，驗證各項命令，在確保數控車床主軸運行安全性的同時，在規定時間內按下按鈕，對PLC控制系統保護功能的有效性進行檢查。在PLC控制系統的運行中，可以匯總各個單元的信號，采取必要的保護措施，確保數控車床氣壓機械手臂運行的安全性。

4.3使用合適的可編制控制器

數控車床氣壓機械手臂的結構復雜程度較高，為了保證其能夠正常運行，必須使用合適的可編程控制器，提高系統中各類控制信號的合理性。PLC控制系統中有自帶的編程器，其具有離線編程的功能，不但可以離線編程，還可以根據操作要求實現內部控制程序的自動調整，有效的提高數控車床氣壓機械手臂運行的安全性，實現柔性設計目標。數控車床氣壓機械手臂的PLC控制系統可以實現手動與連續動作，其中手動操作需要通過按鈕對機械手臂進行控制，連續動作則是機械手臂根據信號指示自主操作，在信號停止時，操作也將隨之停止。

5結束語

總而言之，在數控車床氣壓機械手臂的PLC控制系統的應用過程中，需要根據相應的原則對PLC控制系統進行合理的調試，使用適合的可編程控制器，可以實現數控車床氣壓機械手臂的連續操作，有效的提高PLC控制系統運行效率，對于PLC控制系統的設計人員而言，必須掌握PLC控制系統的內部結構，確保數控車床氣壓機械手臂的運行安全性。

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