一种包装机械手气动控制系统的研究

为了实现对短小丝条状物料的自动连续包装充填与计量,开发设计了包装充填机械手,机械手的水平运动采用带调速机构的阀控气缸实现分段调速,垂直运动采用PLC-PWM气动高速开关阀实现定位精度和速度控制;机械手料手的抓料和卸料采用简单阀控气缸控制,以满足快速、高精度和低成本的要求.开展了实验研究,机械手竖直定位精度小于2mm,循环时间小于6s,满足控制指标要求.     

试论PLC机械手系统的设计与研究

本文设计的机械手系统的各个动作和状态都由PLC控制，不仅能满足机械手的手动、半自动、自动等操作方式所需的大量按扭、开关、位置检测点的要求，更可通过接口元器件与计算机组成PLC工业局域网，实现网络通信与网络控制。     

短小丝条状物料包装关键技术原理

目的为了提高食品、医疗等行业包装产品的生产效率、自动化程度以及降低企业成本,对能够实现短小丝条状物料连续包装、自动计量和充填来代替人工操作的特殊机械手开展研究。方法应用机电一体化和控制技术,设计一种全自动机械手,机械手整体采用直角坐标型设计方案;机械手由6只料手构成,并配置单片机称量装置,实现自动计量;料手采用多指结构,通过控制料手动作,实现抓取物料和卸放充填包装;机械手水平往复运动和竖直上下运动由PLC控制实现;结果对机械手样机进行试验研究,结果表明该机械手能够模仿人工操作,可以实现对短小丝条状物料的拾取、计量和充填。结论该机械手的设计原理可行,为短小丝条状物料的全自动化包装奠定了技术基础。     

一种包装机械手及其控制的研究

目的为提高酸菜丝、榨菜条等短小丝条状类物料连续包装过程的自动化程度和生产效率,研究一种具有自动充填与计量功能的机械手及其有效的控制方法。方法机械手是一气动控制系统,由3个气缸分别实现水平运动、竖直运动和抓料卸料动作,由单片机数据采集与显示系统来实现机械手抓料质量的检测与显示,由PLC实现对整个系统的控制,采用目标观测型变结构仿人智能控制,确保达到控制精度要求。结果在实验室对样机进行了试验研究,气源压力为0.35 MPa,控制信号频率为20 Hz时,料手下端与取料水平面距离为100 mm条件下,机械手完成一个竖直运动循环所需时间小于4 s,每300 g充填质量误差不大于2 g。结论理论分析和实验结果表明,短小丝条状物料包装机械手和控制方法是可行的。     

PLC在桥丝熔断技术中的应用

文章介绍了利用进口可编程序控制器PLC和阀岛来控制气缸动作,从而实现熔断桥丝的新技术.通过实际应用,说明控制系统运行可靠.     

一种自动计量与连续充填包装机械手功能特性的试验研究

针对采用一种特殊结构机械手,使酸菜丝等短小丝奈状物料在连续包装过程中,实现自动充填与计量的设计方案,为了验证机械手的功能特性是否符合设计要求,开展了试验研究。在不同压力和行程工况下,采用计算机软件自动记录试验数据,通过对试验数据进行对比分析,得出机械手工作的最佳工况。试验结果表明,机械手竖直定位精度2mm,自动计量装置计量精度2g,满足控制指标要求,设计方案可行。     

GMA在脉冲喷射开关阀中的应用

 通过分析脉冲喷射开关阀的工作性能,提出致动器是决定脉冲喷射开关阀特性的关键因素.对比3种致动器的性能参数,指出GMA更适合脉冲喷射开关阀的工作要求.GMA的性能分析和仿真结果给出了在脉冲喷射开关阀中工作的GMA的静、动态特性.脉冲喷射开关阀单脉冲流量实验曲线表明：脉冲喷射开关阀的单脉冲流量随励磁电流的变化规律与GMA的磁致伸缩曲线特性相似,在GMA的磁致伸缩曲线的线性区即可满足单脉冲喷射流量要求.动态实验中,脉冲喷射开关阀的阀芯位移阶跃响应上升时间只有0.81 ms,远远满足脉冲喷射开关阀应用的工作频率要求.     

基于智能气缸的功能可配置机械手的设计

介绍一种基于智能气缸的功能可配置机械手的工作原理和设计方法。智能气缸是将单片机、传感器、电磁阀集成到气缸内部形成的智能单元;建立气缸动作的数学模型并进行仿真;针对快速灵活配置的要求,设计了基于组态的、图形化的功能配置方法,使得各种功能不同的智能气缸快速配置需要的机械手的功能。实验证明,该设计方法可以实现机械手的基本功能,并为实现机械手的多功能、低成本、灵活性提供一种新的方案。     

某自动化流水线搬运机械手的仿真与试验分析

目的研究某自动化流水线三自由度机械手的运动学特性和试验分析方法。方法创建机械手的D-H法运动方程;在SW中建立机械手模型,并导入Recur Dyn中完成对机械手的运动学仿真;最后对试验样机进行试验验证分析。结果通过运动学仿真分析得到连杆2末端点在x轴、y轴、z轴上的位移变化量分别为67,75,150 mm,最大速度设计目标与仿真结果的误差百分比分别为-0.53%,-1.57%,3.08%,最大加速度的误差百分比分别为2.2%,-0.087%,-3%;建立了试验验证平台,通过模块化设计软件,试验得出该机器手的运动学特性良好,电机电流曲线平滑稳定。结论该自动化流水线三自由度机械手具有运动连续且平稳、控制简单的特点,符合自动化流水线的工作特性。     

微控制器在软材料自动装箱机中的应用研究

针对软包装材料的形状不固定、包装不受力等缺点,设计了一种新型软包装自动装箱机控制器,此控制器以单片机作为核心控制器,通过控制伺服电机来调整包装传送带的速度和位置,通过控制气缸来驱动其他的执行元器件。经过整机调试后,控制器电气部分能够有效满足工业生产包装的要求。     

全自动热成型机控制系统设计

目的进行全自动热成型机开发,提高其生产效率、生产质量和整机的稳定性,增加系统的柔性。方法在分析热成型机动作控制工艺的基础上,明确热成型机工作过程复杂的逻辑控制关系;将PLC、位置控制模块、传感技术和触摸屏等先进的控制手段和技术,引入热成型机的控制系统中,对全自动热成型机控制系统的软、硬件系统进行了设计。结果实现了热成型机的动作顺序控制、控制参数及工艺参数控制,系统运行良好,功能和性能有了提高。结论经实际运行,系统工作稳定、快速,成品质量好,操作方便,实用性强。     

面粉冲装称量机构变脉冲积分化控制

目的 针对面粉自动冲装称量生产加工要求,改进设计一种可实现多款称量功能的冲粉称量机构,并进行可变脉冲积分化控制设计,实现自动冲装称量应用.方法 采用可编程序控制器(PLC)的高速脉冲输出功能,设计分段高速脉冲控制驱动步进电机解决冲粉称量的生产控制要求,即在精确称量阶段通过设计匀速递减可变脉冲来快速无限逼近积分控制过程以达到精准称量.结果 该设计有效地抑制了称量中干扰和步进电机的高频振颤现象,最大过冲量小于3 g.结论 与传统的粉末自动冲装称量控制应用相比,该控制无整定参数且精准称量时间更短,设计更便于采用PLC编程来实现,称量精度更逼近称量传感器的分辨率.     

基于PLC的磨削液变频恒压供给系统设计

磨削液在输送过程中的压力一般要求为0.2～0.4 MPa,过高会导致刀具磨损过快,过低则不能有效冲走磨屑.为达到磨削液供给压力的恒定,需要一个恒压供给系统．本系统应用“PLC+变频器”来实现磨削液的变频恒压供给：PLC实现对泵的轮换,以及泵的工频/变频转换等过程的自动控制;变频器则利用其内置的参数调整功能,与外部设置的压力传感器的反馈组成一个自适应的PID闭环控制回路,实现对水泵电机的变频调速．现场运行结果表明,通过调节变频器内部的P2280和P2285参数,使P2280=5,P2285=10,本系统可实现供水压力在0.3～0.33 MPa范围内的变频恒压供水,其压力变化可稳定在-5%~+5%的范围之内.目前该系统已经稳定运行超过3 a,能满足磨床对磨削液压力的需求．     

高速精密轧辊磨头主轴驱动控制系统设计

高速轧辊磨床是冶金生产领域一种不可或缺的重要设备,它是基于高精度和稳定可靠的电气控制系统来实现对磨削过程的准确控制。针对一种砂轮线速度在80 m/s以上的高速轧辊磨床,以FX_3UPLC作为控制器,采用与PLC（programmable logic controller,可编程逻辑控制器）标准配套的A/D及D/A特殊功能模块,组成PLC模拟量控制系统,设计了基于FX_3UPLC和变频器控制的高速精密轧辊磨头主轴驱动控制系统。介绍了高速精密轧辊磨头运行时的控制要求及磨头主轴电机变频调速控制系统的组成、控制方案及信号处理方法,设计了硬件电路、电机速度控制梯形图及系统通信程序。利用组态王软件开发了上位机监控界面,通过上位机组态界面输入框设定电机转速,加入模拟量编码器作为主轴电机转速反馈传感器,引入PID速度闭环控制系统,使得电机能够在给定转速下稳定运行。系统采用PLC对模拟量信号进行实时采集,经数模计算和反馈,实现轧辊磨头主轴系统各过程变量的实时监测和主轴电机输出转速的在线调整。该系统运行稳定,具有较好的抗干扰性能,保证了高速精密轧辊磨头连续可靠、安全高效的运行。     

基于LabVIEW的车体静强度试验台测控系统

车体静强度试验需要通过液压缸对车体进行作用力加载。针对传统车体静强度试验台手动调节液压缸作用力操作复杂、精度低以及试验台信息化程度低、监管困难等问题，基于LabVIEW设计了车体静强度试验台测控系统。基于LabVIEW开发了该测控系统上位机软件，在控制算法上，针对液压缸加载特性和系统安全性、鲁棒性的要求，对PID（proportion integration differentiation，比例积分微分）算法进行改进并基于自适应算法对PID参数进行调整；选择S7-200 SMART PLC（programmable logic controller，可编程逻辑控制器）作为下位机来对液压泵站进行控制，上、下位机间采用OPC（object linking and embedding for process control，过程控制中的对象链接和嵌入）技术进行通信；基于以太网开发了试验台信息化系统，并设计了信息化流程。试验结果证明：该测控系统实现了对液压缸作用力的快速、准确控制，具有较强的安全性和鲁棒性；达到了对液压泵站远程操作、数据实时采集及对试验台信息化管理的目标。该测控系统可推广至需对液压缸作用力进行自动控制和对系统信息化要求较高的实际应用中。     

基于组态软件和PLC的机翼精加工水平测控系统

利用Modbus通信协议及工业控制计算机（IPC）、组态软件、可编程控制器（PLC）、位移传感器设计开发出机翼精加工水平测控系统。该系统实现了自动／手动自由切换控制、数据的集中管理、传感器的校正、故障报警及检测等多方面功能,为精加工的快速、精确、安全运行提供了保证。该系统投入运行后,较好地实现了工艺控制要求,测控过程稳定可靠,具有较高的性价比,是一种较经济的测控系统。     

PLC数字折页机纸张自动预置控制系统设计

针对传统折页机中人工纸张规格预置工作量大、较为繁琐且人为误差较大的状况，将容栅传感器检测技术和PIE控制技术用于数字折页机的纸张规格自动预置系统中，设计了硬件控制系统和软件程序。采用高精度容栅传感器及其配套的实时检测器进行数据采集和转换，通过触摸屏实现人机界面的通讯，通过PIE驱动步进电机实现纸张规格自动预置功能，并给出了应用程序和实验结果。     

PLC在饮用水深度净化控制系统中的应用

根据系统工艺,分析饮用水处理过程的特点和对控制系统的要求,采用西门子S7-200 PLC对控制系统的软硬件进行合理配置,利用PLC强大的逻辑控制功能和较多的内部时钟,实现控制系统的净水过滤和正反冲洗定时时间,各加压泵、反冲洗电机及众多阀门间复杂的联锁控制,保证了控制系统的安全可靠运行,并在运行中取得良好效果。     

液压驱动机械臂的设计与关节驱动分析

设计了一种新型六自由度串联机械臂,并提出了基于液压摆动缸的机械臂驱动关节控制方法。机械臂驱动关节由两个输出轴相互垂直的液压摆动缸提供动能,驱动形式采用闭环液压驱动,闭环控制系统由上位机、信号控制卡、电位传感器等组成。建立了该机械臂的三维模型,应用D-H方法对其进行了运动学建模和正向运动学分析,最后对基于液压摆动缸的机械臂驱动关节控制方法进行了实验分析,得出了机械臂关节运行速度与脉宽调制(PWM)调速占空比的关系,根据实验结果得出了相应的运动曲线关系,为串联机械臂位置控制、运动路径控制研究提供了基础。     

充液成形设备双闭环控制分析

目的 研究先进充液成形设备的精度控制技术,以满足充液成形过程中对成形介质压力及侧推油缸位置的高精度控制要求,并确保模具型腔的密封性和零件成形的稳定性。方法 基于PLC控制器下的PID闭环控制功能,将速度闭环和位置或压力闭环进行集成,开发应用于液压系统的双闭环控制方法。结果 使用双闭环控制方法,可以调整侧推油缸的位置控制精度及响应速度,并将精度控制在0.1 mm以内,也可调整增压装置的输出端压力控制精度,使精度达到0.3 MPa。结论 在利用充液成形设备进行液压成形的过程中,双闭环技术可以实现设备侧向密封的精确位置控制以及型腔内压力的精确控制。