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摘 要： 在数控车床的使用过程中，气压机械手臂发挥着十分重要的作用，其需要通过PLC控制系统进行控制，完成数控车床在运行过程中需要完成的动作。为了保证数控车床气压机械手臂的正常运行，我们必须掌握PLC控制系统的工作原理与系统构成，提高PLC控制系统的控制水平。本文将对数控车床气压机械手臂的PLC控制系统的工作原理与系统构成进行分析，探讨PLC控制系统在数控车床气压机械手臂中的应用。
关键词： 数控车床;气压机械手臂;PLC控制系统
1引言
随着科学技术的发展，工业生产的自动化水平不断提高，有效的提高了工业生产效率，节能的大量的人力资源。在以往的数控车床加工中，上下料工序需要有人工操作或继电器控制装置完成，采用人工操作会对生产效率造成一定的影响，而采用继电器控制装置的结构过于复杂，容易受到外界因素的感染，可靠性较差。为了解决这一问题，可以使用PLC控制系统控制气压机械手臂完成上下料工序，在保证生产效率的同时提高运行稳定性。
2数控车床气压机械手臂的PLC控制系统的作用
数控车床气压机械手臂的PLC控制系统能够对气压机械手臂进行准确的控制，有效的提高数控车床生产效率。与以往的气压机械手臂不同，通过PLC控制系统控制的气压机械手臂可以对数控车床的各种数控装置进行合理的控制，根据这些数控装置在运行中出现的问题选择合理的驱动方式，保证数控装置的安全性。为了充分发挥数控车床气压机械手臂的PLC控制系统的作用，必须掌握PLC控制系统的工作原理与系统构成，提高数控车床气压机械手臂的PLC控制系统的应用水平。
3数控车床气压机械手臂的PLC控制系统概述
3.1系统工作原理
数控车床中的气压机械手臂可以根据料件的规格对通道的尺寸进行调整，其具有结构紧凑，动作平稳、准确的特点，能够实现无极调速。气压机械手臂可以抓取质量为1kg的工件，能够在横向1m，纵向0.9m的范围内自由活动，距离范围也可以调节。在PLC控制系统开启后，需要先完成自检，自检通过后，气压机械手臂处于待料位置，泵站电机为载荷状态。在收到开始加工的信号后，气压机械手臂开始工作，其工作流程如下：1.原始位置，2.机械臂伸出，3.开关发出料到位信号，4.真空吸盘松开，5.尾架合拢，6.托爪退出，7.送料架升起，8.托爪复位，9.加工结束，10.机械手进入取工件，11.机械手真空吸盘吸住工件，12.尾架刹车退出，13.机械手将工件拔出，14.机械手将工件取出，15.机械手把工件搬运到下一工位，16.机械手真空吸盘松开工件，17.机械手复位。
3.2系统构成
数控车床气压机械手臂的PLC控制系统由控制系统、驱动系统以及执行系统构成。其中控制系统主要由位置檢测装置、可编程控制器、主控柜以及主控面板构成，其作用是对气压机械手臂进行控制，并且可以准确的发现故障所在位置，提高各项数据的准确性。驱动系统的作用是驱动气压机械手臂做出动作，采用全气压驱动的方式实现气压机械手臂上下料的自动运行以及手动调节，保证所有动作能够快速、稳定的完成，尤其是可以满足气压机械手臂动作位置精度、需承受大负载强度及运动性能等要求，在提升数控车床运行效率的同时降低设备负载强度。而执行系统则由升降机构、回转机构、手臂伸缩机构、吸盘夹持机构以及定位机构等部分构成。执行系统具有较强的整体性，与传统机械手臂不同，气压机械手臂采用两个夹持结构的设计，上料与下料分别由一个夹持结构负责完成，在实际运行过程中，一个夹持结构完成卸料动作后，另一夹持机构负责将工件搬运到下以工位处，在上下料之间往返各一次，而传统的机械手臂则需要往返两次，这样能够有效的节约时间，有利于生产效率的提升，并且提高数控车床运行的安全性。
4数控车床气压机械手臂的PLC控制系统的应用
4.1系统设计原则
在数控车床气压机械手臂的PLC控制系统的应用过程中，为了有效的提高系统运行的可靠性，在进行系统设计时，设计人员需要根据数控车床的实际情况对PLC控制系统进行合理的设计，有效的降低系统在运行过程中发生故障的概率。在具体的收集工作中，设计人员必须确定PLC控制系统的构成，通过科学的设计方案保证系统运行的安全性，降低硬件配置对系统运行效果的影响。PLC控制系统内部结构的复杂程度较高，在设计过程中需要结合系统运行特点制定设计方案，并做好相关的调试工作，不断对设计方案进行完善，确保设计方案能够符合系统实际状态。
4.2做好系统调试工作
在对数控车床气压机械手臂的PLC控制系统进行调试的过程中，调试人员需要输入特定调试程序，由于不同的数控车床气压机械手臂的型号有所不同，在输入调试程序时，必须根据系统的运行状态确定，应用本地输入的方式，并按照外部编程器的特点对输入程序进行调整。为了确保PLC控制系统的调试效果满足相关要求，调试人员还需要对各项电器线路进行检查，如果电气线路中出现安装不合理的现象，就会对调试速度产生一定的影响，造成元器件的运行效率有所降低，所以，在开始PLC控制系统调试前，需要加大力度对各个线路进行检查，确保电源的供电正常。与此同时，还需要进行模拟调试，PLC控制系统在数控车床系统与机床系统之间发挥着重要的过度作用，如果出现指令集错误的现象，就会造成设备损坏，甚至造成数控车床的运行效率降低。为了有效的提高PLC控制系统调试结果的精确程度，还需要采取适当的安全保护措施，验证各项命令，在确保数控车床主轴运行安全性的同时，在规定时间内按下按钮，对PLC控制系统保护功能的有效性进行检查。在PLC控制系统的运行中，可以汇总各个单元的信号，采取必要的保护措施，确保数控车床气压机械手臂运行的安全性。
4.3使用合适的可编制控制器
数控车床气压机械手臂的结构复杂程度较高，为了保证其能够正常运行，必须使用合适的可编程控制器，提高系统中各类控制信号的合理性。PLC控制系统中有自带的编程器，其具有离线编程的功能，不但可以离线编程，还可以根据操作要求实现内部控制程序的自动调整，有效的提高数控车床气压机械手臂运行的安全性，实现柔性设计目标。数控车床气压机械手臂的PLC控制系统可以实现手动与连续动作，其中手动操作需要通过按钮对机械手臂进行控制，连续动作则是机械手臂根据信号指示自主操作，在信号停止时，操作也将随之停止。
5结束语
总而言之，在数控车床气压机械手臂的PLC控制系统的应用过程中，需要根据相应的原则对PLC控制系统进行合理的调试，使用适合的可编程控制器，可以实现数控车床气压机械手臂的连续操作，有效的提高PLC控制系统运行效率，对于PLC控制系统的设计人员而言，必须掌握PLC控制系统的内部结构，确保数控车床气压机械手臂的运行安全性。
参考文献
[1]应帅.基于PLC的机械手臂控制系统设计的研究[J].科技创新导报.2017（36）.
[2]杨政.基于PLC的工业机械手臂控制设计与触摸屏监控[J].科技与创新.2017（02）.
[3]李省委.数控车床电动刀架及其PLC控制设计[J].机电技术.2014（02）.
[4]王贞玉.PLC和触摸屏在机械手臂控制系统中的应用研究[J].山东工业技术.2017（22）.
关键词： 数控车床;气压机械手臂;PLC控制系统
1引言
随着科学技术的发展，工业生产的自动化水平不断提高，有效的提高了工业生产效率，节能的大量的人力资源。在以往的数控车床加工中，上下料工序需要有人工操作或继电器控制装置完成，采用人工操作会对生产效率造成一定的影响，而采用继电器控制装置的结构过于复杂，容易受到外界因素的感染，可靠性较差。为了解决这一问题，可以使用PLC控制系统控制气压机械手臂完成上下料工序，在保证生产效率的同时提高运行稳定性。
2数控车床气压机械手臂的PLC控制系统的作用
数控车床气压机械手臂的PLC控制系统能够对气压机械手臂进行准确的控制，有效的提高数控车床生产效率。与以往的气压机械手臂不同，通过PLC控制系统控制的气压机械手臂可以对数控车床的各种数控装置进行合理的控制，根据这些数控装置在运行中出现的问题选择合理的驱动方式，保证数控装置的安全性。为了充分发挥数控车床气压机械手臂的PLC控制系统的作用，必须掌握PLC控制系统的工作原理与系统构成，提高数控车床气压机械手臂的PLC控制系统的应用水平。
3数控车床气压机械手臂的PLC控制系统概述
3.1系统工作原理
数控车床中的气压机械手臂可以根据料件的规格对通道的尺寸进行调整，其具有结构紧凑，动作平稳、准确的特点，能够实现无极调速。气压机械手臂可以抓取质量为1kg的工件，能够在横向1m，纵向0.9m的范围内自由活动，距离范围也可以调节。在PLC控制系统开启后，需要先完成自检，自检通过后，气压机械手臂处于待料位置，泵站电机为载荷状态。在收到开始加工的信号后，气压机械手臂开始工作，其工作流程如下：1.原始位置，2.机械臂伸出，3.开关发出料到位信号，4.真空吸盘松开，5.尾架合拢，6.托爪退出，7.送料架升起，8.托爪复位，9.加工结束，10.机械手进入取工件，11.机械手真空吸盘吸住工件，12.尾架刹车退出，13.机械手将工件拔出，14.机械手将工件取出，15.机械手把工件搬运到下一工位，16.机械手真空吸盘松开工件，17.机械手复位。
3.2系统构成
数控车床气压机械手臂的PLC控制系统由控制系统、驱动系统以及执行系统构成。其中控制系统主要由位置檢测装置、可编程控制器、主控柜以及主控面板构成，其作用是对气压机械手臂进行控制，并且可以准确的发现故障所在位置，提高各项数据的准确性。驱动系统的作用是驱动气压机械手臂做出动作，采用全气压驱动的方式实现气压机械手臂上下料的自动运行以及手动调节，保证所有动作能够快速、稳定的完成，尤其是可以满足气压机械手臂动作位置精度、需承受大负载强度及运动性能等要求，在提升数控车床运行效率的同时降低设备负载强度。而执行系统则由升降机构、回转机构、手臂伸缩机构、吸盘夹持机构以及定位机构等部分构成。执行系统具有较强的整体性，与传统机械手臂不同，气压机械手臂采用两个夹持结构的设计，上料与下料分别由一个夹持结构负责完成，在实际运行过程中，一个夹持结构完成卸料动作后，另一夹持机构负责将工件搬运到下以工位处，在上下料之间往返各一次，而传统的机械手臂则需要往返两次，这样能够有效的节约时间，有利于生产效率的提升，并且提高数控车床运行的安全性。
4数控车床气压机械手臂的PLC控制系统的应用
4.1系统设计原则
在数控车床气压机械手臂的PLC控制系统的应用过程中，为了有效的提高系统运行的可靠性，在进行系统设计时，设计人员需要根据数控车床的实际情况对PLC控制系统进行合理的设计，有效的降低系统在运行过程中发生故障的概率。在具体的收集工作中，设计人员必须确定PLC控制系统的构成，通过科学的设计方案保证系统运行的安全性，降低硬件配置对系统运行效果的影响。PLC控制系统内部结构的复杂程度较高，在设计过程中需要结合系统运行特点制定设计方案，并做好相关的调试工作，不断对设计方案进行完善，确保设计方案能够符合系统实际状态。
4.2做好系统调试工作
在对数控车床气压机械手臂的PLC控制系统进行调试的过程中，调试人员需要输入特定调试程序，由于不同的数控车床气压机械手臂的型号有所不同，在输入调试程序时，必须根据系统的运行状态确定，应用本地输入的方式，并按照外部编程器的特点对输入程序进行调整。为了确保PLC控制系统的调试效果满足相关要求，调试人员还需要对各项电器线路进行检查，如果电气线路中出现安装不合理的现象，就会对调试速度产生一定的影响，造成元器件的运行效率有所降低，所以，在开始PLC控制系统调试前，需要加大力度对各个线路进行检查，确保电源的供电正常。与此同时，还需要进行模拟调试，PLC控制系统在数控车床系统与机床系统之间发挥着重要的过度作用，如果出现指令集错误的现象，就会造成设备损坏，甚至造成数控车床的运行效率降低。为了有效的提高PLC控制系统调试结果的精确程度，还需要采取适当的安全保护措施，验证各项命令，在确保数控车床主轴运行安全性的同时，在规定时间内按下按钮，对PLC控制系统保护功能的有效性进行检查。在PLC控制系统的运行中，可以汇总各个单元的信号，采取必要的保护措施，确保数控车床气压机械手臂运行的安全性。
4.3使用合适的可编制控制器
数控车床气压机械手臂的结构复杂程度较高，为了保证其能够正常运行，必须使用合适的可编程控制器，提高系统中各类控制信号的合理性。PLC控制系统中有自带的编程器，其具有离线编程的功能，不但可以离线编程，还可以根据操作要求实现内部控制程序的自动调整，有效的提高数控车床气压机械手臂运行的安全性，实现柔性设计目标。数控车床气压机械手臂的PLC控制系统可以实现手动与连续动作，其中手动操作需要通过按钮对机械手臂进行控制，连续动作则是机械手臂根据信号指示自主操作，在信号停止时，操作也将随之停止。
5结束语
总而言之，在数控车床气压机械手臂的PLC控制系统的应用过程中，需要根据相应的原则对PLC控制系统进行合理的调试，使用适合的可编程控制器，可以实现数控车床气压机械手臂的连续操作，有效的提高PLC控制系统运行效率，对于PLC控制系统的设计人员而言，必须掌握PLC控制系统的内部结构，确保数控车床气压机械手臂的运行安全性。
参考文献
[1]应帅.基于PLC的机械手臂控制系统设计的研究[J].科技创新导报.2017（36）.
[2]杨政.基于PLC的工业机械手臂控制设计与触摸屏监控[J].科技与创新.2017（02）.
[3]李省委.数控车床电动刀架及其PLC控制设计[J].机电技术.2014（02）.
[4]王贞玉.PLC和触摸屏在机械手臂控制系统中的应用研究[J].山东工业技术.2017（22）.