图2.3双气缸步进控制电、气动回路
动作流程:1V2、2V2左位得电时,气源供气,气体经过二联件,在经过1V2、2V2二位三通手动换向阀的左位,从1A1、1A2双气缸的左位进入,1A1、1A2气缸伸出。1V2、2V2右位得电时,气源供气,气体经过三联件,在经过1V2、2V2二位三通手动换向阀的右位,经过1V1、2V1的调速阀和单向阀,从1A1、1A2双气缸的右位进入,再由左位卸气,1A1、1A2气缸缩回。
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3 搬运站装置电、气动控制系统设计
3.1 搬运站装置的组成与控制
3.1.1 搬运站的组成
搬运站的示意图如图3.1所示,工作台与控制柜的结构分别如图3.2和图3.3所示。它由以下几个部分组成:
图3.1 搬运站的示意图
图3.2 工作台结构图
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图3.3 控制柜的结构图
1、机械部分
(1)小型气动机械手;
(2)气动伸缩横臂; (3)直流伺服定位单元; (4)气动夹爪上下抓取单元。 2、控制部件
(1)可编程序控制器CPU FX2N-48MR:PLC程序的控制与功能实现。 (2)FX2N-485BD模块及通讯电缆:完成整个MPS系统联机工作。 (3)带短路保护的DC 24V开关电源:提供工作电源与保护。
(4)按钮控制面板 3.1.2 控制要求
系统上电后上电按钮指示灯亮,复位指示灯闪烁-(按复位按钮)-电机运转到系统自动复位至初始位置(机械手回转到位,横臂缩回到位,夹抓松开,升降缸上升到位)-开始灯闪-(按开始按钮)-电机运转到起始位-(3S)-伸出手臂-(伸出到位)-手臂下降-(下降到位)-抓物料-(1S)-手臂上升-(上升到位)-手臂收回-(收回到位)-电机逆时针旋转到位-(8S收回)-伸出手臂-(伸出到位)-手臂下降-(下降到位)-放物料-(0.5S)-手臂上升-(上升到位)-手臂收回-(收回到位)-顺时针转到起始位;完成一个循环;返回。
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3.2 搬运站装置的气动回路设计
3.2.1气动回路设计
搬运站有三个双作用缸,其中水平缸A和夹抓缸B由双电控电磁阀控制,双电控电磁阀有记忆功能; 升降缸C由单电控电磁阀控制,单电控电磁阀线圈断电,在弹簧的作用下,自动复位;三缸的伸出与缩回均可调速,所有电磁阀均有手动控制,可单独手动调试气动回路
1、气动回路原理图
图3.4气动回路原理图
气动回路原理如图3.4所示。工作原理: 1YA1得电,水平气缸伸出,1YA2得电,水平气缸缩回;2YA1得电,气爪抓紧,2YA2得电,气爪放松; 3YA得电,垂直气缸下降,失电复位,垂直气缸上升。
2、电磁铁动作顺序表
表3.1 电磁铁动作顺序表
A1 A+ A- 1YA2 1YA1 2YA2 2YA 3Y+ - - + - - - - - - 11
B+ B- C+ - - - - - -
+ - - - + - - - + 3.3搬运站装置电气控制系统的设计
3.3.1地址分配
1.搬运站中控制面板的按钮均为控制器件,工作台中检测气缸工作是否到位的传感器信号均为现场发出的信号,作为PLC的输入信号;而电机、 阀、按钮指示灯等均为被控器件,执行PLC运算后发出的命令,作为PLC的输出信号。
2.PLC的选型:因为是高频的场合,所以选用晶体管输出类型(MT)。因为输入端口有传感器位置检测信号和按钮信号共12个,输出端口有电机,阀和指示灯共9个,I/O端口共21个,考虑15%余量,所以选用FX2N-48MT的PLC可以满足要求。
3.I/O元件地址分配,见表3.2。
表3.2 搬运站的I/O分配
输入 X0 X1 X3 X4 X5 X10 X11 X12 X13 X14 X15 作用 前极限SQ1,伸出到位 后极限SQ2,缩回到位 下极限SQ3,下降到位 上极限SQ4,上升到位 参考点SQ5 开始 复位 特殊功能按钮 自动/手动 单站/联网 停止 输出 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y7 作用 电机STEP 缩回1YA2 伸出1YA1 放松2YA2 夹紧2YA1 得电向下3YA 电机转向DIR 12