關(guān) 閉

新聞中心

EEPW首頁 > 工控自動(dòng)化 > 設(shè)計(jì)應(yīng)用 > 工業(yè)機(jī)器人澆鑄控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

工業(yè)機(jī)器人澆鑄控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

作者: 時(shí)間:2011-07-25 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

實(shí)線表示系統(tǒng)使用熔爐1中的鋁液活塞的運(yùn)動(dòng)過程,虛線表示系統(tǒng)使用熔爐2中的鋁液澆鑄活塞的運(yùn)動(dòng)過程。以使用熔爐1為例,整個(gè)澆鑄動(dòng)作過程為:

(1)程序開始。運(yùn)動(dòng)到并停在熔爐正上方,判斷是否有“允許舀信號(hào)”;
(2)如果有,判斷來自澆鑄機(jī)1(FM1)還是澆鑄機(jī)2(FM2),根據(jù)FM1和FM2安裝模具的型號(hào),末端容器進(jìn)入鋁液熔爐,直到固定在連桿上的金屬測(cè)頭測(cè)到“測(cè)頭接觸鋁液液面”信號(hào),末端容器停止下降,然后舀取對(duì)應(yīng)量的鋁液;如果沒有則繼續(xù)等待;
(3)舀取完成后停在熔爐正上方,判斷是否有來自上一步中給出信號(hào)的同一澆鑄機(jī)的“允許澆鑄信號(hào)”;如果沒有則繼續(xù)等待;
(4)如果等待超過一定時(shí)間(由工藝參數(shù)和工作環(huán)境、鋁液的量等因素決定),則機(jī)器人將鋁液倒回熔爐,機(jī)器人運(yùn)動(dòng)到廢料箱吹風(fēng)處,吹掉附著在容器內(nèi)外的氧化皮,回到熔爐上方,報(bào)警“等待超時(shí)”!
(5)如果在允許的時(shí)間內(nèi)對(duì)應(yīng)的澆鑄機(jī)給出“允許澆鑄信號(hào)”,則機(jī)器人對(duì)澆鑄機(jī)澆鑄(動(dòng)作b或d),澆鑄完成后機(jī)器人向澆鑄機(jī)給出澆鑄完成信號(hào),機(jī)器人運(yùn)動(dòng)到廢料箱吹風(fēng)處(動(dòng)作c或e),吹掉氧化皮,回到熔爐上方(動(dòng)作a),開始下次循環(huán)。返回步驟(1)。
整個(gè)工作周期中,熔爐的使用可根據(jù)實(shí)際情況隨時(shí)切換,具體操作可以通過操作面板上的自定義按鍵來實(shí)現(xiàn)。針對(duì)不同的活塞模具,只需要通過改變舀取鋁液是機(jī)器人末端容器的傾斜角度控制鋁液的量,方法簡(jiǎn)單實(shí)用。
3.2 系統(tǒng)信號(hào)控制的實(shí)現(xiàn)
機(jī)器人澆鑄與整個(gè)澆鑄系統(tǒng)通過PLC控制程序來實(shí)現(xiàn)控制信號(hào)的交互[6]。主要控制信號(hào)如表1所示。


系統(tǒng)在PLC控制程序中通過信號(hào)交互,與外部澆鑄系統(tǒng)和輔助設(shè)備實(shí)現(xiàn)手動(dòng)、自動(dòng)、單段和增量等運(yùn)行方式。報(bào)警、急停、故障和測(cè)頭等系統(tǒng)輸入信號(hào)的控制,可以由PLC控制程序的指令直接實(shí)現(xiàn)。以“金屬測(cè)頭接觸鋁液液面信號(hào)”為例,代碼如下:

if (bit(X[0],5))//測(cè)頭接觸到液面
{
…//末端容器停止
}
else
{
…//否則,末端容器繼續(xù)下降
}

系統(tǒng)輸出信號(hào)的控制和其他輔助功能,需要在機(jī)器人PLC控制程序中定義不同的M指令,并由機(jī)器人工作程序調(diào)用對(duì)應(yīng)的M指令。本系統(tǒng)中定義的M指令及其功能如表2所示。

M指令的定義在PLC控制程序的exec_M( )子程序中。其中,M50指令執(zhí)行過程中,PLC控制程序定時(shí)掃描輸入信號(hào)X1.0和X2.0,一旦澆鑄機(jī)給出“允許澆鑄信號(hào)”,通過改變PLC控制程序中的用戶自定義控制字*ch_user_in(0)的值,判斷澆鑄對(duì)象。指令mod_M_code(0)=-1通知系統(tǒng)該M指令處理完畢,機(jī)器人工作程序接著執(zhí)行下一條指令。
系統(tǒng)運(yùn)行結(jié)果吻合3.1節(jié)中的整個(gè)澆鑄動(dòng)作過程。
4 實(shí)例
本文機(jī)器人澆鑄已經(jīng)成功于東風(fēng)集團(tuán)某廠的鋁制活塞澆鑄生產(chǎn)。系統(tǒng)整體調(diào)試完成后,系統(tǒng)整體運(yùn)行穩(wěn)定。人工澆鑄鋁制活塞,每人每班次(8 h)實(shí)際生產(chǎn)合格活塞數(shù)目為600個(gè),使用本文機(jī)器人進(jìn)行澆鑄,因?yàn)榱己玫墓に嚪€(wěn)定性和雙澆鑄容器,每人每班次實(shí)際生產(chǎn)合格活塞數(shù)目可達(dá)1 000個(gè)以上,極大地提高了工作效率,提高鋁液使用率,大大減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,取得了良好的效果。從投入實(shí)際生產(chǎn)使用開始至發(fā)稿之日,系統(tǒng)已經(jīng)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行10個(gè)月,完全滿足設(shè)計(jì)和生產(chǎn)需求。
按照軟硬件通用性和開放性的原則,以系統(tǒng)控制單元為核心搭建了澆鑄機(jī)器人系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu),以控制核心層為關(guān)鍵建立了系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)。針對(duì)澆鑄機(jī)器人的特點(diǎn)和實(shí)例,給出了機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)算法,并以共享內(nèi)存的方式進(jìn)行信號(hào)交互控制。投入使用后,系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠,各項(xiàng)性能指標(biāo)均符合實(shí)際需求,達(dá)到了預(yù)期目標(biāo),在機(jī)器人澆鑄生產(chǎn)中具有較高的實(shí)用價(jià)值。


上一頁 1 2 3 下一頁

評(píng)論


相關(guān)推薦

技術(shù)專區(qū)

關(guān)閉