溫州華友五金廠運(yùn)料機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、電氣自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)課題：溫州華友五金廠運(yùn)料機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué)生姓名: 夏 xx 學(xué) 號(hào): xxxxxxxxxx 指導(dǎo)教師: 吳麗麗 專 業(yè): 電氣自動(dòng)化技術(shù) 年 級(jí): 10 級(jí) 2013 年 6 月 10 日浙江廣廈建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)摘要：摘要：本設(shè)計(jì)是為五金廠數(shù)控車床配套而設(shè)計(jì)的上下料氣動(dòng)機(jī)械手。工業(yè)機(jī)械手是工業(yè)生產(chǎn)的必然產(chǎn)物，它是一種模仿人體上肢的部分功能，按照預(yù)定要求輸送工件或握持工具進(jìn)行操作的自動(dòng)化技術(shù)設(shè)備，對(duì)實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化，推動(dòng)工業(yè)生產(chǎn)的進(jìn)一步發(fā)展起著重要作用。實(shí)踐證明，工業(yè)機(jī)械手可以代替人手的繁重勞動(dòng)，顯著減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善勞動(dòng)條件，提高勞動(dòng)生產(chǎn)

2、率和自動(dòng)化水平。所以針對(duì)小型加工類生產(chǎn)線為提高其生產(chǎn)效率就設(shè)計(jì)一個(gè)應(yīng)用 plc 技術(shù)來(lái)控制氣壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械手。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：機(jī)械手；氣動(dòng)；plc；生產(chǎn)自動(dòng)化浙江廣廈建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)目 錄引言引言.1 11.1.機(jī)械手結(jié)構(gòu)概論與選擇機(jī)械手結(jié)構(gòu)概論與選擇.2 21.1 機(jī)械手總體結(jié)構(gòu)的類型 .21.2 機(jī)械手的組成 .21.2.1 機(jī)械手的手部 .31.2.2 機(jī)械手的手臂 .31.2.3 機(jī)械手立柱 .32 2 機(jī)械手驅(qū)動(dòng)機(jī)械手驅(qū)動(dòng) .4 42.1 機(jī)械手的驅(qū)動(dòng)方式： .42.1.1 機(jī)械手的驅(qū)動(dòng)方案設(shè)計(jì)： .42.2 機(jī)械手的系統(tǒng)工作原理及組成 .42.3 氣動(dòng)機(jī)械手的控制要求

3、 .62.4 氣動(dòng)機(jī)械手的氣壓傳動(dòng)系統(tǒng) .72.5 系統(tǒng)的控制面板操作與工作方式 .72.5.1 操作面板操作 .72.5.2 氣動(dòng)機(jī)械手的工作方式 .73 3plcplc 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) .9 93.1 可編程控制器的 cpu 選擇.93.2 氣動(dòng)機(jī)械手的 i/o 地址分配表.93.3plc 外部接線圖.103.4 氣動(dòng)機(jī)械手控制流程圖 .103.5 程序設(shè)計(jì)梯形圖 .12結(jié)論結(jié)論.1717致謝致謝.1818參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).1919浙江廣廈建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 0 頁(yè) 共 20 頁(yè)引言機(jī)械手是在自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中使用的一種具有抓取和移動(dòng)工件功能的自動(dòng)化裝置，它是在機(jī)械化

4、、自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)展起來(lái)的一種新型裝置。機(jī)械手越來(lái)越廣泛的得到了應(yīng)用，在機(jī)械行業(yè)中它可用于零部件組裝，加工工件的搬運(yùn)、裝卸，特別是在自動(dòng)化數(shù)控機(jī)床、組合機(jī)床上使用更普遍。而目前我國(guó)的工業(yè)機(jī)器人技術(shù)及其工程應(yīng)用的水平和國(guó)外比還有一定的距離，應(yīng)用規(guī)模和產(chǎn)業(yè)化水平低，機(jī)械手的研究和開(kāi)發(fā)直接影響到我國(guó)自動(dòng)化生產(chǎn)水平的提高，從經(jīng)濟(jì)上、技術(shù)上考慮都是十分必要的。目前，在國(guó)內(nèi)很多工廠的生產(chǎn)線上數(shù)控機(jī)床裝卸工件仍由人工完成，勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)效率低。為了提高生產(chǎn)加工的工作效率,降低成本,設(shè)計(jì)一個(gè)運(yùn)料機(jī)械手控制程序，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。本機(jī)械手主要與像五金廠類的小型生產(chǎn)流水線組合最終形成生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程（上料

5、、下料）的自動(dòng)化、無(wú)人化。浙江廣廈建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 1 頁(yè) 共 20 頁(yè)1.機(jī)械手概論1.1 機(jī)械手系統(tǒng)工作原理及組成機(jī)械手主要由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)以及位置檢測(cè)裝置等所組成。在plc程序控制的條件下，采用氣壓傳動(dòng)方式，來(lái)實(shí)現(xiàn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的相應(yīng)部位發(fā)生規(guī)定要求的，有順序，有運(yùn)動(dòng)軌跡，有一定速度和時(shí)間的動(dòng)作。同時(shí)按其控制系統(tǒng)的信息對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出指令，必要時(shí)可對(duì)機(jī)械手的動(dòng)作進(jìn)行監(jiān)視，當(dāng)動(dòng)作有錯(cuò)誤或發(fā)生故障時(shí)即發(fā)出報(bào)警信號(hào)。位置檢測(cè)裝置隨時(shí)將執(zhí)行機(jī)構(gòu)的實(shí)際位置反饋給控制系統(tǒng)，并與設(shè)定的位置進(jìn)行比較，然后通過(guò)控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，從而使執(zhí)行機(jī)構(gòu)以一定的精度達(dá)到設(shè)定位置。機(jī)械手的系統(tǒng)工作

6、原理框圖如圖1.1所示。圖 1.1 系統(tǒng)工作原理框圖執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)手部手部手臂手臂腰部腰部控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)（plcplc）驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（氣動(dòng)）（氣動(dòng)）位置檢測(cè)裝置位置檢測(cè)裝置浙江廣廈建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 2 頁(yè) 共 20 頁(yè)2.機(jī)械手執(zhí)行機(jī)構(gòu)的確定執(zhí)行機(jī)構(gòu)：包括手部，手臂和立柱（腰部）等部件。本機(jī)械手設(shè)計(jì)是針對(duì)像五金廠加工流水線上下料所需，所以各部件選擇都是為滿足生產(chǎn)需要服務(wù)。2.1 機(jī)械手總體結(jié)構(gòu)類型確定機(jī)械手的結(jié)構(gòu)形式主要有直角坐標(biāo)結(jié)構(gòu)，圓柱坐標(biāo)結(jié)構(gòu)，球坐標(biāo)結(jié)構(gòu)，關(guān)節(jié)型結(jié)構(gòu)四種。各結(jié)構(gòu)形式及其相應(yīng)的特點(diǎn)，分別介紹如（圖 2.1）圖 2.1 機(jī)械手總體結(jié)構(gòu)類型圖由于本機(jī)械手

7、在上下料時(shí)只具有手臂升降，回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，動(dòng)作方式較為簡(jiǎn)單，直角坐標(biāo)型和圓柱坐標(biāo)型都可實(shí)現(xiàn)。直角坐標(biāo)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)空間相對(duì)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)尺寸來(lái)講，是比較小的。因此，為了實(shí)現(xiàn)一定的運(yùn)動(dòng)空間，直角坐標(biāo)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)尺寸要比其他類型的機(jī)器人的結(jié)構(gòu)尺寸大得多。圓柱坐標(biāo)機(jī)器人的空間運(yùn)動(dòng)是用一個(gè)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)及兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。這種機(jī)器人構(gòu)造比較簡(jiǎn)單，精度高，常用于搬運(yùn)作業(yè)。因此，本設(shè)計(jì)采用圓柱座標(biāo)型式。2.2 機(jī)械手的手部 的選擇氣動(dòng)機(jī)械手抓取動(dòng)作最終是由手抓來(lái)完成的。手抓主要有手指氣缸和真空吸盤(pán)兩種結(jié)構(gòu)，在抓取異型、特殊工件時(shí)也有用膜片夾緊氣缸、氣囊來(lái)抓取工件的。氣動(dòng)機(jī)械手在抓取物體時(shí)，究竟是選抓手，還是選真空吸盤(pán)

8、，是沒(méi)有嚴(yán)格規(guī)定的，一般根據(jù)具體工況而定。對(duì)于平板的抓取，通常較多使用真空吸盤(pán)，而對(duì)于長(zhǎng)方形、圓形物體，既可采用抓手又可采用真空吸盤(pán)來(lái)完成。由于本設(shè)計(jì)是服務(wù)于五金加工廠，加工流水線的物件規(guī)格大致如（圖1.3）圓柱零件重量大約為10kg，所以本設(shè)計(jì)手部為手抓式。浙江廣廈建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 3 頁(yè) 共 20 頁(yè)圖 1.3 工件的幾何形狀和尺寸2.3 機(jī)械手手臂的選擇手臂是支承被抓物件、手部、手腕的重要部件。手臂的作用是帶動(dòng)手指去抓取物件，并按預(yù)定要求將其搬運(yùn)到指定的位置。工業(yè)機(jī)械手的手臂通常由驅(qū)動(dòng)手臂運(yùn)動(dòng)的部件(如油缸、氣缸、齒輪齒條機(jī)構(gòu)、連桿機(jī)構(gòu)、螺旋機(jī)構(gòu)和凸輪機(jī)構(gòu)等)與驅(qū)動(dòng)源(如

9、液壓、氣壓或電機(jī)等)相配合，以實(shí)現(xiàn)手臂的各種運(yùn)動(dòng)。按照抓取工件的要求，本機(jī)械手的手臂有兩個(gè)自由度，即手臂的左右回轉(zhuǎn)和升降(或俯仰)運(yùn)動(dòng)。手臂的回轉(zhuǎn)和升降運(yùn)動(dòng)是通過(guò)立柱來(lái)實(shí)現(xiàn)的，立柱的橫向移動(dòng)即為手臂的橫移。手臂的各種運(yùn)動(dòng)由氣缸來(lái)實(shí)現(xiàn)。2.4 機(jī)械手立柱 的選擇立柱是支承手臂的部件，立柱也可以是手臂的一部分，手臂的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和升降(或俯仰)運(yùn)動(dòng)均與立柱有密切的聯(lián)系。機(jī)械手的立往通常為固定不動(dòng)的，但因工作需要，有時(shí)也可作橫向移動(dòng)，即稱為可移式立柱。浙江廣廈建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 4 頁(yè) 共 20 頁(yè)2 機(jī)械手驅(qū)動(dòng)2.1 機(jī)械手的驅(qū)動(dòng)方式：機(jī)械手的驅(qū)動(dòng)方式主要有四種：液壓傳動(dòng)機(jī)械手，氣壓傳動(dòng)

10、機(jī)械手，機(jī)械傳動(dòng)機(jī)械手，電力傳動(dòng)機(jī)械手液壓傳動(dòng)機(jī)械手是以液壓的壓力來(lái)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械手。其主要特點(diǎn)是:抓重可達(dá)幾百公斤以上、傳動(dòng)平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)緊湊、動(dòng)作靈敏。但對(duì)密封裝置要求嚴(yán)格，不然油的泄漏對(duì)機(jī)械手的工作性能有很大的影響，且不宜在高溫、低溫下工作。若機(jī)械手采用電液伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)軌跡控制，使機(jī)械手的通用性擴(kuò)大，但是電液伺服閥的制造精度高，油液過(guò)濾要求嚴(yán)格，成本高。氣壓傳動(dòng)機(jī)械手是以壓縮空氣的壓力來(lái)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械手。其主要特點(diǎn)是:輸出力小，氣動(dòng)動(dòng)作迅速，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低。但是，由于空氣具有可壓縮的特性，工作速度的穩(wěn)定性較差，沖擊大，而且氣源壓力較低，抓重一般在 30 公斤以下

11、，在同樣抓重條件下它比液壓機(jī)械手的結(jié)構(gòu)大，所以適用于高速、輕載、高溫和粉塵大的環(huán)境中進(jìn)行工作。機(jī)械傳動(dòng)機(jī)械手即由機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(如凸輪、連桿、齒輪和齒條、間歇機(jī)構(gòu)等)驅(qū)動(dòng)的機(jī)械手。它是一種附屬于工作主機(jī)的專用機(jī)械手，其動(dòng)力是由工作機(jī)械傳遞的。它的主要特點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確可靠，動(dòng)作頻率大，但結(jié)構(gòu)較大，動(dòng)作程序不可變。它常被用于工作主機(jī)的上、下料。電力傳動(dòng)機(jī)械手即有特殊結(jié)構(gòu)的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、直線電機(jī)或功率步進(jìn)電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械手，因?yàn)椴恍枰虚g的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，故機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。其中直線電機(jī)機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)速度快和行程長(zhǎng)，維護(hù)和使用方便。此類機(jī)械手目前還不多，但有發(fā)展前途。2.1.1 機(jī)械手的驅(qū)動(dòng)方案設(shè)計(jì)：由

12、于氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)作迅速，反應(yīng)靈敏，阻力損失和泄漏較小，成本低廉因此本機(jī)械手采用氣壓傳動(dòng)方式。2.2 機(jī)械手的系統(tǒng)工作原理及組成機(jī)械手的工作原理：機(jī)械手主要由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)以及位置檢測(cè)浙江廣廈建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 5 頁(yè) 共 20 頁(yè)裝置等所組成。在plc程序控制的條件下，采用氣壓傳動(dòng)方式，來(lái)實(shí)現(xiàn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的相應(yīng)部位發(fā)生規(guī)定要求的，有順序，有運(yùn)動(dòng)軌跡，有一定速度和時(shí)間的動(dòng)作。同時(shí)按其控制系統(tǒng)的信息對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出指令，必要時(shí)可對(duì)機(jī)械手的動(dòng)作進(jìn)行監(jiān)視，當(dāng)動(dòng)作有錯(cuò)誤或發(fā)生故障時(shí)即發(fā)出報(bào)警信號(hào)。位置檢測(cè)裝置隨時(shí)將執(zhí)行機(jī)構(gòu)的實(shí)際位置反饋給控制系統(tǒng)，并與設(shè)定的位置進(jìn)行比較，然后通過(guò)

13、控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，從而使執(zhí)行機(jī)構(gòu)以一定的精度達(dá)到設(shè)定位置。機(jī)械手的系統(tǒng)工作原理框圖如圖2.1所示。圖 2.1 系統(tǒng)工作原理框圖執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)手部手部手臂手臂腰部腰部控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)（plcplc）驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（氣動(dòng)）（氣動(dòng)）位置檢測(cè)裝置位置檢測(cè)裝置浙江廣廈建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 6 頁(yè) 共 20 頁(yè)2.3 氣動(dòng)機(jī)械手的控制要求氣動(dòng)機(jī)械手動(dòng)作示意圖如圖 2.2 所示，氣動(dòng)機(jī)械手的功能是將工件從 a 點(diǎn)搬運(yùn)到 b 點(diǎn)，控制要求為：圖2.2氣動(dòng)機(jī)械手動(dòng)作示意圖氣動(dòng)機(jī)械手的升降和左右移動(dòng)分別由不同的雙線圈電磁閥實(shí)現(xiàn)，電磁閥線圈失電時(shí)能保持原來(lái)的狀態(tài)，必須驅(qū)動(dòng)反向的線圈才能反向運(yùn)動(dòng)；上升

14、、下降的電磁閥線圈分別為 mb2、mb1；右行、左行的電磁閥線圈為mb3、mb4；機(jī)械手的夾鉗由單線圈電磁閥 mb5 來(lái)實(shí)現(xiàn)，線圈通電夾緊，斷電松開(kāi)；機(jī)械手的夾鉗的松開(kāi)，夾緊通過(guò)延時(shí) 1.7s 實(shí)現(xiàn)；機(jī)械手下降、上升、右行、左行的限位由行程開(kāi)關(guān) bg1、bg2、bg3、bg4來(lái)實(shí)現(xiàn)。浙江廣廈建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 7 頁(yè) 共 20 頁(yè)2.4 氣動(dòng)機(jī)械手的氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)圖 2.3 氣動(dòng)機(jī)械手的氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)圖2.5 系統(tǒng)的控制面板操作與工作方式2.5.1 操作面板操作機(jī)械手用來(lái)將工件從 a 點(diǎn)搬運(yùn)到 b 點(diǎn)，輸出 q0.1 為 1 時(shí)工件被夾緊，為 0時(shí)被松開(kāi)。工作方式選擇開(kāi)關(guān)的 5 個(gè)位

15、置分別對(duì)應(yīng)于 5 種工作方式，操作面板左下部的 6 個(gè)按鈕式手動(dòng)按鈕。為了保證在緊急情況下（包括 plc 發(fā)生故障時(shí)）能可靠地切斷負(fù)載電源，設(shè)置了交流接觸器 qa。plc 開(kāi)始運(yùn)行時(shí)按下“負(fù)載電源”按鈕，使 qa 線圈得電并自鎖，qa 的主觸點(diǎn)接通，給外部負(fù)載提供交流電源，出現(xiàn)緊急情況時(shí)用“緊急停車”按鈕斷開(kāi)負(fù)載電源。2.5.2 氣動(dòng)機(jī)械手的工作方式系統(tǒng)設(shè)有手動(dòng)、單周期、連續(xù)、單步和回原點(diǎn)五種工作方式如圖 2.4手動(dòng)工作方式時(shí)，用 i1.3i1.5 以及 i2.0i2.2 對(duì)應(yīng)的 6 個(gè)按鈕分別獨(dú)立控制機(jī)械手的下降、上升、右行、左行、夾緊、放松；回原位工作方式時(shí)，按下“回原位”按鈕，則機(jī)械手自

16、動(dòng)返回原位；單步工作方式時(shí)，從初始步開(kāi)始，按一下啟動(dòng)按鈕，系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到下一步，完成該步的任務(wù)后，自動(dòng)停止工作并停留在該步，再按一下啟動(dòng)按鈕，又往前走一步。單步工作方式常用于系統(tǒng)的調(diào)試；浙江廣廈建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 8 頁(yè) 共 20 頁(yè)單周期的工作方式時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕 i0.0 后，從初始步 m10.3 開(kāi)始，機(jī)械手按順序功能圖的規(guī)定完成一個(gè)周期的工作后，返回并停留在初始步；連續(xù)工作方式時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕 i0.0 后，機(jī)械手按順序功能圖的規(guī)定連續(xù)循環(huán)工作，直到按下停止按鈕。圖 2.4 氣動(dòng)機(jī)械手的控制面板浙江廣廈建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 9 頁(yè) 共 20 頁(yè)3plc 控制系統(tǒng)設(shè)

17、計(jì)3.1 可編程控制器的 cpu 選擇根據(jù)控制要求，分析后知所需 17 個(gè)輸入 5 個(gè)輸出，可以選擇西門(mén)子 s7-200系列的 plc。3.2 氣動(dòng)機(jī)械手的 i/o 地址分配表氣動(dòng)機(jī)械手的 i/o 地址分配表如表 3.1 所示：控制信號(hào)信號(hào)名稱元件名稱元件符號(hào)地址編碼啟動(dòng)啟動(dòng)按鈕sf1i0.0下降停止下限位開(kāi)關(guān)bg1i0.1上升停止上限位開(kāi)關(guān)bg2i0.2右行停止右限位開(kāi)關(guān)bg3i0.3左行停止左限位開(kāi)關(guān)bg4i0.4回原位操作回原位開(kāi)關(guān)-i0.5停止停止按鈕sf2i0.6手動(dòng)操作手動(dòng)開(kāi)關(guān)-i0.7單步操作單步開(kāi)關(guān)-i1.0輸入信號(hào)單周期操作單周期開(kāi)關(guān)-i1.1連續(xù)操作連續(xù)開(kāi)關(guān)-i1.2下降下

18、降按鈕sf3i1.3上升上升按鈕sf4i1.4右行右行按鈕sf5i1.5左行左行按鈕sf6i2.0夾緊夾緊按鈕sf7i2.1輸入信號(hào)松開(kāi)松開(kāi)按鈕sf8i2.2下降下降電磁閥mb1q0.0夾緊、松開(kāi)夾松電磁閥mb5q0.1上升上升電磁閥mb2q0.2右行右行電磁閥mb3q0.3輸出信號(hào)左行左行電磁閥mb4q0.4表 3.1 氣動(dòng)機(jī)械手的 i/0 地址分配表浙江廣廈建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 10 頁(yè) 共 20 頁(yè)3.3plc 外部接線圖plc 外部接線圖的輸入輸出設(shè)備、負(fù)載電源的類型等的設(shè)計(jì)是結(jié)合系統(tǒng)的控制要求來(lái)設(shè)定的。氣動(dòng)機(jī)械手控制外部接線圖如圖 3.1 所示。圖 3.1cpu226 的

19、 i/o 接線圖3.4 氣動(dòng)機(jī)械手控制流程圖在進(jìn)行程序設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)明確對(duì)象的具體控制要求。由于 cpu 對(duì)程序的串行掃描工作方式，會(huì)造成輸入輸出的滯后，而由掃描方式引起的滯后時(shí)間，最長(zhǎng)可達(dá)兩個(gè)掃描周期，程序越長(zhǎng)，這種滯后越明顯，則控制精度就越低。因此，在實(shí)現(xiàn)控制要求的基礎(chǔ)上，應(yīng)使程序盡量簡(jiǎn)潔緊湊。另一方面，同一控制對(duì)象，根據(jù)生產(chǎn)的工藝流程不同，控制要求或控制時(shí)序會(huì)發(fā)生變化，此時(shí)，要求程序修改方便、簡(jiǎn)單，即要求程序有較好的柔性。plc 工作原理：接通電源時(shí)系統(tǒng)啟動(dòng)開(kāi)始掃描，掃描手動(dòng)開(kāi)關(guān)，是執(zhí)行手動(dòng)操作，手動(dòng)操作不需要按工序順序動(dòng)作；掃描回原點(diǎn)開(kāi)關(guān)，是執(zhí)行回原點(diǎn)操作；浙江廣廈建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)

20、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 11 頁(yè) 共 20 頁(yè)掃描單步開(kāi)關(guān)，是執(zhí)行單步操作；掃描單周期開(kāi)關(guān)，是檢測(cè)是否在原點(diǎn)，是執(zhí)行單周期操作；掃描連續(xù)操作，是檢測(cè)是否在原點(diǎn)，是執(zhí)行連續(xù)操作。除了連續(xù)操作以外，其他操作執(zhí)行完以后自動(dòng)重新掃描。圖 3.2 氣動(dòng)機(jī)械手控制流程圖浙江廣廈建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 12 頁(yè) 共 20 頁(yè)3.5 程序設(shè)計(jì)梯形圖浙江廣廈建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 13 頁(yè) 共 20 頁(yè)浙江廣廈建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 14 頁(yè) 共 20 頁(yè)浙江廣廈建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 15 頁(yè) 共 20 頁(yè)浙江廣廈建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 16 頁(yè) 共 20 頁(yè)浙江廣廈建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 17 頁(yè) 共 20 頁(yè)結(jié)論本設(shè)計(jì)采用專用機(jī)械手它是附屬于主機(jī)的、具有固定程序而無(wú)獨(dú)立控制系統(tǒng)的機(jī)械裝置相比通用機(jī)械手，專用機(jī)械手具有動(dòng)作少、工作對(duì)象單一、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用可靠和造價(jià)低等特點(diǎn)，適用于大批量的自動(dòng)化生產(chǎn)的自動(dòng)換刀機(jī)械手，如自動(dòng)機(jī)床、自動(dòng)線的上、下料機(jī)械手。采用氣壓傳動(dòng)，動(dòng)作迅速，反應(yīng)靈敏，能實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)，便于自動(dòng)控制。工作環(huán)境適應(yīng)性好，不會(huì)因環(huán)境變化影響傳動(dòng)及控制性能。阻力損失和泄漏較小，不會(huì)污染環(huán)境。同時(shí)成本低廉。通過(guò)這次機(jī)械手設(shè)計(jì)讓我知道了現(xiàn)代企業(yè)在完成自動(dòng)化控制中離不開(kāi) plc 的控制，它可以使企業(yè)在生產(chǎn)的同時(shí)減少勞動(dòng)力和生產(chǎn)成本。目