畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）PLC機(jī)械手設(shè)計(jì)

1、機(jī)械手plc控制設(shè)計(jì)題目：機(jī)械手的plc控制機(jī)械手及其應(yīng)用總體方案選擇驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)方案選擇控制方式選擇驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)plc控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)參考文獻(xiàn)及設(shè)計(jì)心得設(shè)計(jì)：魏超指導(dǎo)：王富春班級(jí)：09機(jī)電一班時(shí)間：2011.82011.9 一、 設(shè)計(jì)題目1、任務(wù)：機(jī)械手抓取工件，提高300 mm，右轉(zhuǎn)180度，伸出300mm放下工件，左轉(zhuǎn)180度，回到原位置，然后循環(huán)做上述動(dòng)作。2、工件尺寸：40mm40mm40mm 工件重量：0.5kg工作空間：8000mm800mm800mm3、動(dòng)力源： 220v 5a 24v 氣壓源4、控制：plc，電磁閥，光電傳感器 圖.1二、機(jī)械手及其應(yīng)用機(jī)械手是一種能模擬人的手臂的部分

2、動(dòng)作，按預(yù)定的程序軌跡極其它要求，實(shí)現(xiàn)抓取，搬運(yùn)工件或操做工具的自動(dòng)化裝置。在我國由于大多數(shù)工業(yè)機(jī)器人所執(zhí)行的工作為模擬人的手臂而工作，因而通常把工業(yè)機(jī)器人稱做操作機(jī)械手。機(jī)械手的特點(diǎn)：（1）對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性強(qiáng) 能代替人從事危險(xiǎn)，有害的工作。在長時(shí)間工作對(duì)人體有害的場所，機(jī)械手不受影響，只要根據(jù)工作環(huán)境進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，選擇適當(dāng)?shù)牟牧虾徒Y(jié)構(gòu)，機(jī)械手就可以在異常高溫或低溫，異常壓力和有害氣體，粉塵，放射線作用下，以及沖壓，滅等危險(xiǎn)環(huán)境中勝任工作。（2）機(jī)械手能持久，耐勞，可以把人從繁重單調(diào)的勞動(dòng)中解放出來，并能擴(kuò)大和延伸人的功能。（3）由于機(jī)械手的動(dòng)作準(zhǔn)確，因此可以穩(wěn)定和提高產(chǎn)品的質(zhì)量，同時(shí)又可以避

3、免人為的操作錯(cuò)誤。（4）機(jī)械手特點(diǎn)是通過用工業(yè)機(jī)械手的通用性，靈活性好，能很好的適應(yīng)產(chǎn)品的不斷變化，以滿足柔性生產(chǎn)的需要。因此采用機(jī)械手最明顯的特點(diǎn)是提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低成本。近年來，隨著電子技術(shù)特別是電子計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用，機(jī)器人的研制和生產(chǎn)已成為高技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)迅速發(fā)展起來的一門新興技術(shù)，它更加促進(jìn)了機(jī)械手的發(fā)展，使得機(jī)械手能更好地實(shí)現(xiàn)與機(jī)械化和自動(dòng)化的有機(jī)結(jié)合。機(jī)械手雖然目前還不如人手那樣靈活，但它具有能不斷重復(fù)工作和勞動(dòng)、不知疲勞、不怕危險(xiǎn)、抓舉重物的力量比人手大等特點(diǎn)，因此，機(jī)械手已受到許多部門的重視，并越來越廣泛地得到了應(yīng)用。例如：在機(jī)床加工，裝配作業(yè)，勞動(dòng)條件差，單調(diào)重復(fù)易于疲勞的工作

4、環(huán)境以及在危險(xiǎn)場合下工作等。隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人與機(jī)械手的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，其技術(shù)性能也在不斷提高。在國內(nèi)，應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)際的工業(yè)機(jī)器人特別是示教再現(xiàn)性機(jī)器人不斷增多，而且計(jì)算機(jī)控制的也有所應(yīng)用。在國外應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)際的工業(yè)機(jī)器人多為示教再現(xiàn)型機(jī)器人，而且計(jì)算機(jī)控制的工業(yè)機(jī)器人占有相當(dāng)比例。帶有“觸覺”，“視覺”等感覺的“智能機(jī)器人”正處于研制開發(fā)階段。帶有一定智能的工業(yè)機(jī)器人是工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展方向。三、總體方案要執(zhí)行的詳細(xì)的動(dòng)作為：（1）定位 （2）下降（3）夾緊 （4）上升 （5）右轉(zhuǎn)180 （6）下降 （7）松開 （8）上升 （9）左轉(zhuǎn)180（10）原點(diǎn)，完成一個(gè)工作循環(huán)。 本

5、機(jī)械手用于生產(chǎn)線上工件的自動(dòng)搬運(yùn)，其結(jié)構(gòu)如上圖所示。由1、2兩個(gè)氣缸缸完成工件的加緊和提升的動(dòng)作。1號(hào)氣缸通過一個(gè)單線圈的二位電磁閥控制工件的夾緊、放松，2號(hào)氣缸通過一個(gè)雙線圈的二位電磁閥控制工件的上升、下降，由底盤電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)底盤旋轉(zhuǎn)。當(dāng)工件在傳送帶a上運(yùn)行時(shí)，并且到傳送帶a的端部的時(shí)候，光電開關(guān)檢測到有物體存在的時(shí)候，傳送帶a停止,2氣缸活塞縮回，帶動(dòng)豎軸下降，下降到行程開關(guān)sq3，1氣缸的驅(qū)使手爪夾緊工件，延時(shí)2秒后。 2氣缸活塞伸出，帶動(dòng)豎軸上升，3氣缸活塞縮回，帶動(dòng)橫軸縮回，同時(shí)底盤電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)底盤旋轉(zhuǎn)。當(dāng)?shù)妆P步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)180后，其到達(dá)b傳送帶的上方時(shí)，3氣缸活塞伸出，帶動(dòng)橫軸前伸，同

6、時(shí)2氣缸活塞縮回，帶動(dòng)豎軸下降，下降到行程開關(guān)sq3，1氣缸的驅(qū)使手爪放松工件，延時(shí)2秒 后。2氣缸活塞伸出，帶動(dòng)豎軸上升，3氣缸活塞縮回，帶動(dòng)橫軸縮回，同時(shí)底盤電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)底盤旋轉(zhuǎn)。當(dāng)?shù)妆P步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)180后，其到達(dá)a傳送帶的上方時(shí) 一次的搬運(yùn)過程就完成。原點(diǎn)下降夾緊上升右移下降松開上升左移圖.2四、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)方案選擇一般情況下機(jī)器人驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的選擇大致按照如下原則進(jìn)行選擇：1）物料搬運(yùn)用有限點(diǎn)位控制的程序控制機(jī)器人，重負(fù)載用液壓驅(qū)動(dòng)，中等載荷可選用電動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，輕載荷可選用氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。沖壓機(jī)器人多用氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。2）用于點(diǎn)焊和弧焊及噴涂作業(yè)的機(jī)械手，要求具有任意點(diǎn)位和軌跡控制功能，需采用伺服驅(qū)

7、動(dòng)系統(tǒng)，需采用液壓驅(qū)動(dòng)或電動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)方能滿足要求。按照動(dòng)力源分為液壓、氣壓和電動(dòng)三大類，根據(jù)需要，也可以將這三種基本類型組合成復(fù)合式的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。液壓驅(qū)動(dòng) 液壓技術(shù)比較成熟，具有動(dòng)力大、力慣量比大、快速響應(yīng)高、易于實(shí)現(xiàn)直接驅(qū)動(dòng)等特點(diǎn)，適用于承載能力大、慣量大以及在防爆環(huán)境中工作的機(jī)械手。氣壓驅(qū)動(dòng) 具有速度快、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、維修方便價(jià)格低等特點(diǎn)，適用于中小負(fù)載的系統(tǒng)中。難于實(shí)現(xiàn)伺服控制，多用于程序控制的機(jī)械手中，在上下料和沖壓機(jī)械手中應(yīng)用較多。電動(dòng)驅(qū)動(dòng) 隨著低慣量、直流伺服電機(jī)及配套的伺服驅(qū)動(dòng)器的廣泛采用，這種驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)被大量選用。目前廣泛采用的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的比較如下表：特性輸出功率和使用范圍控制性能和

8、安全性結(jié)構(gòu)性能安裝和維護(hù)要求效率和制造成本氣壓驅(qū)動(dòng)氣壓較低，輸出功率小，當(dāng)輸出功率增大時(shí)，結(jié)構(gòu)尺寸將過大只適用于小型，快速驅(qū)動(dòng)壓縮性大，對(duì)速度、位置精確控制困難。阻尼效果差。低速不易控制，排氣有噪音結(jié)構(gòu)體積較大，結(jié)構(gòu)易于標(biāo)準(zhǔn)化。易實(shí)現(xiàn)直接驅(qū)動(dòng)，密封問題不突出安裝要求不高，能在惡劣環(huán)境種工作，維護(hù)方便效率低，（為0.150.2）氣源方便，結(jié)構(gòu)簡單，成本低液壓驅(qū)動(dòng)油壓高，可獲得較大的輸出功率，適用于重型，低速驅(qū)動(dòng)器液體不可壓縮，壓力、流量易控制，反應(yīng)靈敏，可無級(jí)調(diào)速、能實(shí)現(xiàn)速度、位置的精確控制，傳動(dòng)平穩(wěn)，泄漏對(duì)環(huán)境污染結(jié)構(gòu)較氣動(dòng)要小，易于標(biāo)準(zhǔn)化，易實(shí)現(xiàn)直接驅(qū)動(dòng)，密封問題顯得重要安裝要求高（防泄漏）

9、，要配置液壓元設(shè)備，安裝面積大，維護(hù)要求較高效率中等為0.30.6，管路結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，成本高交直流普通電動(dòng)機(jī)適用于抓其重量較大而速度低的中、重型機(jī)器人的驅(qū)動(dòng) 輸出力較大控制性能差，慣性大，不易精確定位對(duì)環(huán)境無影響電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，需減速裝置，傳動(dòng)體積較大安裝維修方便成本低效率為0.5左右步進(jìn)、伺服電動(dòng)機(jī)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)輸出力較小、伺服電機(jī)可大一些適用于運(yùn)動(dòng)控制要求嚴(yán)格的中、小型機(jī)器人控制性能好，控制靈活性強(qiáng)，可實(shí)現(xiàn)速度、位置的精確控制，對(duì)環(huán)境無影響體積小，需減速裝置維修使用較復(fù)雜成本較高效率為0.5左右表.1綜合考慮以上驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)以及工作要求，選擇氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)跟步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)混合作為驅(qū)動(dòng)方式。氣

10、動(dòng)機(jī)械手裝置如圖1所示，主要由機(jī)械手抓緊放松夾緊裝置、上下氣動(dòng)移行裝置、底座及各電氣、氣動(dòng)元件和傳感器等組成。工作過程如下,從圖1 所示的原始位置開始,升降氣缸1向下移動(dòng)氣動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)3 并夾緊a 處之物料塊,然后向上移動(dòng)。到位后,氣動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)連同升降氣缸向右移動(dòng),升降氣缸2 向下移動(dòng)氣缸,最后夾緊機(jī)構(gòu)3 放松即將物料塊放到b處,然后沿相反方向使機(jī)械手處于原始位置。為下一個(gè)工作周期準(zhǔn)備,以實(shí)現(xiàn)循環(huán)。此裝置能夠?qū)崿F(xiàn)物料在一個(gè)平面內(nèi)的搬運(yùn)。上下移動(dòng)氣缸2 行程為710mm ,為了防止工件偏移,上下移動(dòng)氣缸2 的缸體上各安裝了兩個(gè)磁性開關(guān)用于上下極限位置的檢測;在傳送帶a這邊安裝了光電感應(yīng)開關(guān)用于有無

11、工件(物料塊) 檢測。1） 氣源壓縮機(jī)的設(shè)計(jì)原理，氣源裝置的組成和布置示意圖，如圖9圖3 1.空壓機(jī)2.冷卻器3.油水分離器4.儲(chǔ)氣罐5.干燥器6.過濾器7.儲(chǔ)氣罐8.加熱器9.四通閥 氣源裝置一般由四部分組成，即空氣壓縮機(jī)；壓縮空氣的凈化、貯存裝置；管道系統(tǒng)和氣動(dòng)三大件。在 圖六中，空氣壓縮機(jī)1是用來產(chǎn)生壓縮空氣的。空氣壓縮機(jī) 的吸氣口裝有過濾器，可以減少進(jìn)入空氣壓縮機(jī)內(nèi)的氣體的灰塵。后冷卻器2用來冷卻空氣壓縮機(jī)排出的高溫氣體，使汽化的水和油凝結(jié)出來。油、水分離器3用來分離并排出凝結(jié)出來的水滴、油滴和雜質(zhì)等。貯氣罐4和7用來貯存壓縮空氣，穩(wěn)定壓縮空氣的壓力，同時(shí)使壓縮空氣中的部分油分和水分沉

12、積在貯氣罐底部以便除去。干燥器5用來進(jìn)一步吸收壓縮空氣中油分和水分，使之成為干燥空氣。過濾器6用來進(jìn)一步過濾壓縮空氣中的灰塵、雜質(zhì)和顆粒。氣動(dòng)傳動(dòng)裝置由原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)空氣壓縮機(jī)通過管道的輸送氣來控制2）左右轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置的選擇 底座驅(qū)動(dòng)動(dòng)力源選擇2-e系列三相異步電動(dòng)機(jī)2-e系列電動(dòng)機(jī)是在y2系列電機(jī)基礎(chǔ)上派生設(shè)計(jì)的高效節(jié)能電動(dòng)機(jī)，整個(gè)系列的電機(jī)效率高于普通y2系列電機(jī)效率，其外形美觀，高效、節(jié)能，絕緣等級(jí)為f級(jí)，防護(hù)等級(jí)為ip54或ip55，電機(jī)噪聲和振動(dòng)小、運(yùn)行可靠。在異步電動(dòng)機(jī)的定子鐵心里，嵌放著對(duì)稱的三相繞組ax、by、cz。 工作原理：異步電動(dòng)機(jī)三相對(duì)稱定子繞組中通入三相交流電產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場

13、，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切割定子旋轉(zhuǎn)磁場而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢及感應(yīng)電流，轉(zhuǎn)子載流導(dǎo)體在定子旋轉(zhuǎn)磁場中受電磁力作用，形成電磁轉(zhuǎn)矩，拖動(dòng)轉(zhuǎn)子沿旋轉(zhuǎn)磁場方向轉(zhuǎn)動(dòng)起來，從而實(shí)現(xiàn)了電能與機(jī)械能的轉(zhuǎn)換。當(dāng)向三項(xiàng)定子繞組中通過入對(duì)稱的三項(xiàng)交流電時(shí)，就產(chǎn)生了一個(gè)以同步轉(zhuǎn)速n1沿定子和轉(zhuǎn)子內(nèi)圓空間作順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)磁場。由于旋轉(zhuǎn)磁場以n1轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體開始時(shí)是靜止的，故轉(zhuǎn)子導(dǎo)體將切割定子旋轉(zhuǎn)磁場而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢（感應(yīng)電動(dòng)勢的方向用右手定則判定）。由于導(dǎo)子導(dǎo)體兩端被短路環(huán)短接，在感應(yīng)電動(dòng)勢的作用下，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中將產(chǎn)生與感應(yīng)電動(dòng)勢方向基本一致的感生電流。轉(zhuǎn)子的載流導(dǎo)體在定子磁場中受到電磁力的作用（力的方向用左手定則判定）。電磁

14、力對(duì)轉(zhuǎn)子軸產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子 沿著旋轉(zhuǎn)磁場方向旋轉(zhuǎn)。 通過plc控制交流接觸器，改變?nèi)喈惒诫妱?dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)方向，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的左右轉(zhuǎn)。 選擇上海普邦傳感器有限公司生產(chǎn)的b系列的光電開關(guān)（對(duì)射式）的光電傳感器，如圖4: 實(shí)物圖 尺寸圖圖.4具體說明如表格1感應(yīng)方式對(duì)射式檢測距離（mm）15m標(biāo)準(zhǔn)探測物r15mm以上的不透明物體響應(yīng)時(shí)間3ms工作電壓（v）dc12.24v允許波動(dòng)10%以下消耗電流（m a）20m a負(fù)載電流（m a）200m a工作溫度（c）10到+55輸出類型npn、pnp集電極開路輸出表.2對(duì)射式光電開關(guān)安裝原理圖.5 選用42系列兩相混合式步進(jìn)電機(jī)型號(hào)42hs02基本參

15、數(shù)如下表：model no.相數(shù)步距角保持轉(zhuǎn)矩額定電流相電感相電阻引線數(shù)量轉(zhuǎn)子慣量定位轉(zhuǎn)矩電機(jī)重量機(jī)身長軸端長()n.mamhohmg.cm2g.cmkgmmmm42hs0221.80.220.42112.54571500.244021表.3步進(jìn)電機(jī)型號(hào)42hs02原理接線圖，如圖.圖.5步進(jìn)電機(jī)型號(hào)42hs02實(shí)物圖，如圖5： 圖.6 plc機(jī)型的選擇首先，plc的選擇plc的選擇主要應(yīng)從plc的機(jī)型、容量、i/o模塊、電源模塊、特殊功能模塊、通信聯(lián)網(wǎng)能力、廠家的選擇等方面加以綜合考慮。 plc機(jī)型的選擇 plc機(jī)型選擇的基本原則是在滿足功能要求及保證可靠、維護(hù)方便的前提下，力爭最佳的性能價(jià)

16、格比。選擇時(shí)主要考慮以下幾點(diǎn)：(一) 合理的結(jié)構(gòu)型式 plc主要有整體式和模塊式兩種結(jié)構(gòu)型式。 整體式plc的每一個(gè)io點(diǎn)的平均價(jià)格比模塊式的便宜，且體積相對(duì)較小,一般用于系統(tǒng)工藝過程較為固定的小型控制系統(tǒng)中；而模塊式plc的功能擴(kuò)展靈活方便,在io點(diǎn)數(shù)、輸入點(diǎn)數(shù)與輸出點(diǎn)數(shù)的比例、io模塊的種類等方面選擇余地大，且維修方便，一般于較復(fù)雜的控制系統(tǒng)。(二)安裝方式的選擇 plc系統(tǒng)的安裝方式分為集中式、遠(yuǎn)程io式以及多臺(tái)plc聯(lián)網(wǎng)的分布式。集中式不需要設(shè)置驅(qū)動(dòng)遠(yuǎn)程io硬件，系統(tǒng)反應(yīng)快、成本低；遠(yuǎn)程io式適用于大型系統(tǒng)，系統(tǒng)的裝置分布范圍很廣，遠(yuǎn)程io可以分散安裝在現(xiàn)場裝置附近，連線短，但需要增設(shè)

17、驅(qū)動(dòng)器和遠(yuǎn)程io電源；多臺(tái)plc聯(lián)網(wǎng)的分布式適用于多臺(tái)設(shè)備分別獨(dú)立控制，又要相互聯(lián)系的場合，可以選用小型plc，但必須要附加通訊模塊。(三) 相應(yīng)的功能要求 一般小型(低檔)plc具有邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)等功能，對(duì)于只需要開關(guān)量控制的設(shè)備都可滿足。(四) 響應(yīng)速度要求 plc是為工業(yè)自動(dòng)化設(shè)計(jì)的通用控制器，不同檔次plc的響應(yīng)速度一般都能滿足其應(yīng)用范圍內(nèi)的需要。如果要跨范圍使用plc，或者某些功能或信號(hào)有特殊的速度要求時(shí)，則應(yīng)該慎重考慮plc的響應(yīng)速度，可選用具有高速io處理功能的plc，或選用具有快速響應(yīng)模塊和中斷輸入模塊的plc等。終上所述，結(jié)合本課題的實(shí)際情況。由于機(jī)械手系統(tǒng)的輸入/輸出

18、接點(diǎn)少，要求電氣控制部分體積小，成本低，并能夠用計(jì)算機(jī)對(duì)plc進(jìn)行監(jiān)控和管理，故選用西門子s7-3006es7 312-1ae13-0ab0cpu312電源cpu312 6es7 321-1bh02-0aa0輸入模塊（16點(diǎn)，24vdc）輸入模塊，6es7 321-1ff01-0aa0輸入模塊（8點(diǎn)，120/230vac）輸出模塊的plc.圖.7五、控制方式選擇5.1.1功能按鈕概述 機(jī)械手的全部動(dòng)作由氣缸驅(qū)動(dòng),而氣缸又由相應(yīng)的電磁閥控制。其中,上升/ 下降、左移/ 右移分別由兩位電磁閥控制，夾緊由單位電磁閥控制，放松就由彈簧控制。當(dāng)下降電磁閥通電時(shí),機(jī)械手下降;當(dāng)下降電磁閥斷電時(shí),機(jī)械手下降

19、停止。當(dāng)上升電磁閥通電時(shí),機(jī)械手上升;當(dāng)上升電磁閥斷電時(shí),機(jī)械手上升停止。同樣,左移/ 右移分別由左移電磁閥和右移電磁閥控制。同樣，機(jī)械手放松和抓緊分別由放松電磁閥和抓緊電磁閥控制。為確保機(jī)械手的安全，必須在夾緊時(shí)延時(shí)2s鐘，保證機(jī)械手能順利抓緊物品和在放松時(shí)延時(shí)2s鐘，保證機(jī)械手能順利把物品放下。機(jī)械手的動(dòng)作過程如圖2 所示: (1) 從原點(diǎn)開始下降; (2) 吸引工件,延時(shí)2 秒; (3) 上升; (4) 右移; (5) 下降; (6) 放下工件,延時(shí)2 秒; (7) 上升; (8)左移,返回原點(diǎn)，電路控制通過plc實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)輸入信號(hào)有1個(gè)啟動(dòng)按鈕，4個(gè)限位開關(guān)，1個(gè)工件檢測信號(hào)，及一個(gè)停

20、止，一個(gè)下降、夾緊、上升、縮回、伸出、放松共13個(gè)數(shù)字輸入信號(hào)，輸出信號(hào)有機(jī)械手上升/下降驅(qū)動(dòng)信號(hào)、左移/右移驅(qū)動(dòng)信號(hào)和機(jī)械手夾緊/放松驅(qū)動(dòng)信號(hào)，共有6個(gè)數(shù)字輸出信號(hào)。機(jī)械手傳送系統(tǒng)輸入和輸出點(diǎn)分配表如下表3：名稱代號(hào)輸入名稱代號(hào)輸出啟動(dòng)sb1i0.0下降cy1q0.0下限行程sq3i0.1夾緊cy2q0.1上限行程sq4i0.2上升cy3q0.2縮回行程sq2i0.3縮回cy4q0.3伸出行程sq1i0.4伸出cy5q0.4工件檢測sq5i0.5放松cy6q0.5停止sb2i0.6下降sb3i1.3夾緊sb4i1.7上升sb5i1.4縮回sb6 i1.5伸出sb7i1.6放松sb8i2.0.

21、表.4圖.85.2.1 控制程序設(shè)計(jì)該機(jī)械手控制程序較復(fù)雜，運(yùn)用模塊化設(shè)計(jì)思想，采用“化整為零”的方法，將機(jī)械手控制程分為：公用程序、手動(dòng)程序和自動(dòng)程序，分別編出這些程序段后，再“積零為整”，用條件跳轉(zhuǎn)指令進(jìn)行選擇，該控制程序運(yùn)行效率高，可讀性好。 1) 手動(dòng)程序手動(dòng)程序分為點(diǎn)動(dòng)控制和單步控制兩部分，手動(dòng)操作不需要按工序順序動(dòng)作，按普通繼電器程序來設(shè)計(jì)。手動(dòng)操作的梯形圖如圖所示。手動(dòng)按鈕i1.3、i1.4、i0.2(i1.5、i1.6)、i1.7、i2.0分別控制下降、上升、右移、左移、夾緊、放松和回原點(diǎn)各個(gè)動(dòng)作。為了保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行設(shè)置了一些必要的連鎖。其中在左、右移動(dòng)的梯形圖中加入了i0

22、.2作為上限連鎖，因?yàn)闄C(jī)械手只有處于上限位置時(shí)，才允許左右移動(dòng)，由于夾緊、放松、動(dòng)作是用二位五通電磁換向閥的cy3-1電磁線圈控制，故在梯形圖中用“置位”、“復(fù)位”指令，使之有保持功能。以下是手動(dòng)操作程序梯形圖，如圖11：圖.92) 自動(dòng)程序由于自動(dòng)操作的動(dòng)作較復(fù)雜，采用順序功能圖設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)程序，根據(jù)順序功能圖可以方便的轉(zhuǎn)換為梯形圖程序，其順序功能圖12所示：圖.10設(shè)計(jì)小結(jié)系統(tǒng)總結(jié)：可編程控制器plc以其豐富的i/o接口模塊、高性能性，在機(jī)械手控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中起到了十分重要的作用，但是在plc控制的過程中，還有許多問題需要解決，本文就機(jī)械手自動(dòng)控制系統(tǒng)的過程中的硬件的選擇與設(shè)計(jì)以及軟件的編程中的幾項(xiàng)關(guān)鍵問題提出了自己的一些看法，經(jīng)實(shí)踐證明，可以有效地提高系統(tǒng)的抗干擾能力，對(duì)plc讀、寫，事件響應(yīng)等通信時(shí)間可進(jìn)行精確控制，取到了良好的效果。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，我遇到了很多設(shè)計(jì)方面的問題。為了弄懂相關(guān)的知識(shí)，掌握相關(guān)技術(shù)，我查閱了大量書籍，并積極利用互聯(lián)網(wǎng)豐富的資源找取答案，從中收獲了很多。從這次設(shè)計(jì)中我有了很深的體會(huì)，任何事情都不是一蹴而就的，都是要付出很艱辛的努力。個(gè)人小結(jié)通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，我又學(xué)到了許多知識(shí)，并使我以前所學(xué)的知識(shí)得到一次綜合的