柔性生产线机器人组装单元设计.pdf

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1、柔性生产线机器人组装单元设计木罗庚兴冯安平(佛山职业技术学院机电S-程系，广东佛山528137)摘要：介绍了一种柔性生产线机器人组装单元控制系统。该系统以PLC为核心进行系统的硬件开发和软件设计。阐述了机器人组装单元的结构、工作原理，合理选取了系统硬件，进行了步进驱动控制系统和气动控制系统的详细设计。实现了机器人组装单元夹放、定位、组装等功能。关键词：机器人；PLC；气动控制系统；步进驱动系统中图分类号：TM341；TP241文献标识：BDesignofroboticassemblyunitinflexibleproductionlineLUOGengxing，FENGAn

2、ping(DepartmentofMechanicalandElectricalEngineering，FoshanPolytechnic，Foshan528137，CHN)Abstract：ThispaperintroducesarobotassemblyunitcontrolsysteminflexibleproductionlinewhichisbasedonPLCforhardwaredevelopmentandsoftwaredesign．Itdescribestheconfigurationandworkingprincipleofthesystem．Itach

3、ievesthefunctionssuchastheclamping，release，positioningandassemblyintheRoboticAssemblyUnitbyreasonablyselectingthesystemhardwareandbydetailedlydesigningthestep—pingdrivingsystemandtheelectriccontrolsystem．Keywords：robot；PLC；pneumaticcontrolsystem；steppingdrivingsystem机械手作为柔性生产线的重要组成部分，具有动组装

4、台和传感器开关等组成。轴、l，轴、升降气缸和作精确、控制灵活、工作可靠、劳动效率高、成品率高等手指气缸构成组装机械手。组装机械手的工作过程：优点而被广泛应用。以机械手为主要部件的机器人组原位一盒子工位一抓取工件盒一组装位一放置工件盒装单元是某柔性生产线的第4个生产环节，其主要用一小车位一抓取工件一组装位一放置工件一盒子工位于完成以下功能：将料仓中的盒子抓取至工作台上，然抓取盒盖组装位盖好盖子抓取成品一小车位后从传送带上的小车中抓取工件放至盒子中，再将另一放置成品一原位。一料仓中的盒盖抓取至盒上完成组装，最后将组装后的产品搬运到传送带上的小车中。1机器人组装单元的结构和工作原

5、理，机器人组装单元的结构示意如图1所示。系统主要由上料模块和组装模块两部分组成。上料模块主要由2个圆桶料仓、上料气缸、支架和传感器开关等组成。上料模块主要作用是将圆桶料仓的工件盒和盖子分别推送到各自的取料工位，等待组装机械手取料。在每个气缸都各安装有2个磁性开关，用于判断气缸运动的极限位置。工件盒工位和盖子工位均安装有光电检测传感器，用于检测各自的取1—剐曲；2一啪；3—升降气缸；4一手指气缸；5一上料气缸(盒子)6一上料气缸(盖子)；7～光电传感器s5；8—组装台；9一定位气缸料工位是否有工件。10一电容传感器s7。图1机器人组装单元结构图组装模块主要由轴、y轴、升降气缸

6、、手指气缸、佛山职业技术学院科研项tit：EAPSIO0型柔性生产加工培训平台的研究(KY2013G01)·51·设计与研究DesignandResea『ch此外还有定位气缸、电容传感器等装置。当电容y轴脉冲及方向信号2组，共7个开关量输出信号和2传感器检测到运料小车来到，定位气缸动作，阻挡小车组高速脉冲输出信号。输入输出信号的具体作用和地前进。待组装机器人完成产品组成后，定位气缸复位，址分配如表1所示。继电器和电磁阀的线圈均为允许小车前进。DC24V。选用西门子S7CPU226型PLC，24点直流输入，16点继电器型输出，2路独立的20kHz高速脉冲2气动控制回路设计输出

7、，完全可以满足控制要求。机器人组装单元的气动控制回路如图2所示。气表1机器人组装单元PLC的I／o地址分配表动系统由气源、气动三联件OZ、电磁阀、节流阀和各种设备名称用途设备符号I地址设备名称用途设备符号0地址气缸组成。气源工作压力：最小0．6MPa，最大0．8轴右限位S110．0轴脉冲PU0QO．0MPa。所有气缸的换向阀采用二位五通单电控电磁轴左限位S210．1Y轴脉冲PU1Qo．1阀，电磁阀均选用SMC公司型号为SY5120—5DZ一01的产品。气缸选用SMC公司的产品，手指气缸1A选y轴前限位S310．2轴