多用途氣動機器人設(shè)計說明

1、第一章 引言1.1工業(yè)機械手概述工業(yè)機器人由操作機 機械本體 、控制器、伺服驅(qū)動系統(tǒng)和檢測傳感裝置構(gòu)成 ，是一種仿 人操作，自動控制、可重復(fù)編程、能在三維空間完成各種作業(yè)的機電一體化自動化生產(chǎn)設(shè)備。特別適合于多品種、變批量的柔性生產(chǎn)。它對穩(wěn)定、提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，改善勞動條件和產(chǎn)品的快速更新?lián)Q代起著十分重要的作用。機器人應(yīng)用情況，是一個國家工業(yè)自動化水平的重要標(biāo)志。生產(chǎn)中應(yīng)用機械手可以提高生產(chǎn)的自動化水平，可以減輕勞動強度、保證產(chǎn)品 質(zhì)量、實現(xiàn)安全生產(chǎn)；尤其在高溫、高壓、低溫、低壓、粉塵、易爆、有毒氣體和放射性等惡 劣的環(huán)境中，它代替人進行正常的工作，意義更為重大。因此，在機械加工、沖

2、壓、鑄、鍛、焊 接、熱處理、電鍍、噴漆、裝配以及輕工業(yè)、交通運輸業(yè)等方面得到越來越廣泛的引用。機 械手的結(jié)構(gòu)形式開始比較簡單，專用性較強，僅為某臺機床的上下料裝置，是附屬于該機床的 專用機械手。隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，制成了能夠獨立的按程序控制實現(xiàn)重復(fù)操作，適用圍比較 廣的"程序控制通用機械手"，簡稱通用機械手。由于通用機械手能很快的改變工作程序，適應(yīng)性較強，所以它在不斷變換生產(chǎn)品種的中小批量生產(chǎn)中獲得廣泛的引用。氣壓傳動機械手是以壓縮空氣的壓力來驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)運動的機械手。 其主要特點是：介質(zhì) 源極為方便，輸出力小，氣動動作迅速，結(jié)構(gòu)簡單，成本低。但是，由于空氣具有可壓縮的特性

3、， 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斤以下，在同樣抓重條件 下它比液壓機械手的結(jié)構(gòu)大，所以適用于高速、輕載、高溫和粉塵大的環(huán)境中進行工作。氣動技術(shù)有以下優(yōu)點：1寸質(zhì)提取和處理方便。氣壓傳動工作壓力較低，工作介質(zhì)提取容易，而后排入大氣，處 理方便，一般不需設(shè)置回收管道和容器：介質(zhì)清潔，管道不易堵存在介質(zhì)變質(zhì)及補充的問題.2阻力損失和泄漏較小，在壓縮空氣的輸送過程中，阻力損失較小 一般不卜澆塞僅為油 路的千分之一 ,空氣便于集中供應(yīng)和遠距離輸送。外泄漏不會像液壓傳動那樣，造成壓力明顯 降低和嚴(yán)重污染。3動作迅速,反應(yīng)靈敏。氣動系統(tǒng)一般只需要 0.02s-0.3s即可建

4、立起所需的壓力和速 度。氣動系統(tǒng)也能實現(xiàn)過載保護，便于自動控制。4能源可儲存。壓縮空氣可存貯在儲氣罐中，因此，發(fā)生突然斷電等情況時，機器及其工 藝流程不致突然中斷。5工作環(huán)境適應(yīng)性好。在易燃、易爆、多塵埃、強磁、強輻射、振動等惡劣環(huán)境中，氣 壓傳動與控制系統(tǒng)比機械、電器及液壓系統(tǒng)優(yōu)越 ，而且不會因溫度變化影響傳動及控制性能。<6>成本低廉。由于氣動系統(tǒng)工作壓力較低，因此降低了氣動元、輔件的材質(zhì)和加工精度 要求,制造容易，成本較低。傳統(tǒng)觀點認(rèn)為：由于氣體具有可壓縮性，因此，在氣動伺服系統(tǒng)中 要實現(xiàn)高精度定位比較困難 <尤其在高速情況下，似乎更難想象 >。此外氣源工作壓力較

5、低，抓 舉力較小。雖然氣動技術(shù)作為機器人中的驅(qū)動功能已有部分被工業(yè)界所接受，而且對于不太復(fù)雜的機械手，用氣動元件組成的控制系統(tǒng)己被接受 ，但由于氣動機器人這一體系己經(jīng)取得 的一系列重要進展過去介紹得不夠，因此在工業(yè)自動化領(lǐng)域里，對氣動機械手、氣動機器人的 實用性和前景存在不少疑慮。1.2 氣動機械手的設(shè)計要求1.2.2課題的設(shè)計要求本課題將要完成的主要任務(wù)如下：< 1>機械手為通用機械手，因此相對于專用機械手來說，它的適用面相對較廣。< 2>選取機械手的座標(biāo)型式和自由度。<3>設(shè)計出機械手白各執(zhí)行機構(gòu)，包括：手部、手腕、手臂等部件的設(shè)計。為了使通用性 更強，

6、手部設(shè)計成可更換結(jié)構(gòu)，不僅可以應(yīng)用于夾持式手指來抓取棒料工件 ，在工業(yè)需要的時 候還可以用氣流負(fù)壓式吸盤來吸取板料工件。< 4八壓傳動系統(tǒng)的設(shè)計本課題將設(shè)計出機械手的氣壓傳動系統(tǒng) ，包括氣動元器件的選取，氣動回路的設(shè)計，并 繪出氣動原理圖。< 5>機械手的控制系統(tǒng)的設(shè)計本機械手?jǐn)M采用可編程序控制器 <PLC>t機械手進行控制，本課題將要選取PLC®號，根 據(jù)機械手的工作流程編制出PLC1序，并畫出梯形圖。1.3 機械手的系統(tǒng)工作原理及組成機械手的系統(tǒng)工作原理框圖如圖1-1所示?？刂葡到y(tǒng)PLO圖1-1機械手的系統(tǒng)工作原理框圖機械手的工作原理：機械手主要由執(zhí)

7、行機構(gòu)、驅(qū)動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)以及位置檢測裝置等所組 成。在PLC?序控制白條件下，采用氣壓傳動方式，來實現(xiàn)執(zhí)行機構(gòu)的相應(yīng)部位發(fā)生規(guī)定要求的, 有順序,有運動軌跡，有一定速度和時間的動作。同時按其控制系統(tǒng)的信息對執(zhí)行機構(gòu)發(fā)出指令 必要時可對機械手的動作進行監(jiān)視，當(dāng)動作有錯誤或發(fā)生故障時即發(fā)出報警信號。位置檢測裝 置隨時將執(zhí)行機構(gòu)的實際位置反饋給控制系統(tǒng)，并與設(shè)定的位置進行比較，然后通過控制系統(tǒng) 進行調(diào)整，從而使執(zhí)行機構(gòu)以一定的精度達到設(shè)定位置.一執(zhí)行機構(gòu)包括手部、手腕、手臂和立柱等部件，有的還增設(shè)行走機構(gòu)。1、手部即與物件接觸的部件。由于與物件接觸的形式不同，可分為夾持式和吸附式手在本課題中 我們

8、采用夾持式手部結(jié)構(gòu)。夾持式手部由手指 或手爪 和傳力機構(gòu)所構(gòu)成。手指是與物件直 接接觸的構(gòu)件，常用的手指運動形式有回轉(zhuǎn)型和平移型。回轉(zhuǎn)型手指結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，故應(yīng) 用較廣泛。平移型應(yīng)用較少，其原因是結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，但平移型手指夾持圓形零件時，工件直徑 變化不影響其軸心的位置，因此適宜夾持直徑變化圍大的工件。手指結(jié)構(gòu)取決于被抓取物件的 表面形狀、被抓部位 是外廓或是孔 和物件的重量及尺寸。而傳力機構(gòu)則通過手指產(chǎn)生夾緊 力來完成夾放物件的任務(wù)。傳力機構(gòu)型式較多時常用的有：滑槽杠桿式、連桿杠桿式、斜面杠 桿式、齒輪齒條式、絲杠螺母彈簧式和重力式等。2、手腕是連接手部和手臂的部件，并可用來調(diào)整被抓取物

9、件的方位 即姿勢3、手臂手臂是支承被抓物件、手部、手腕的重要部件。手臂的作用是帶動手指去抓取物件 ，并按 預(yù)定要求將其搬運到指定的位置。工業(yè)機械手的手臂通常由驅(qū)動手臂運動的部件 如油缸、氣 缸、齒輪齒條機構(gòu)、連桿機構(gòu)、螺旋機構(gòu)和凸輪機構(gòu)等 與驅(qū)動源 如液壓、氣壓或電機等 相配合，以實現(xiàn)手臂的各種運動。4、立柱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)運動和升降 或俯仰運 動均與立柱有密切的聯(lián)系。機械手的立柱因工作需要 ，有時也可作橫向移動，即稱為可移式立 柱。5、機座機座是機械手的基礎(chǔ)部分，機械手執(zhí)行機構(gòu)的各部件和驅(qū)動系統(tǒng)均安裝于機座上 ，故起支 撐和連接的作用。二 驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)

10、動系統(tǒng)是驅(qū)動工業(yè)機械手執(zhí)行機構(gòu)運動的。它由動力裝置、調(diào)節(jié)裝置和輔助裝置組成。 常用的驅(qū)動系統(tǒng)有液壓傳動、氣壓傳動、機械傳動。三 控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)是支配著工業(yè)機械手按規(guī)定的要求運動的系統(tǒng)。目前工業(yè)機械手的控制系統(tǒng)一股由程序控制系統(tǒng)和電氣定位 或機械擋塊定位 系統(tǒng)組成。該機械手采用的是PLC?序控制系 統(tǒng)，它支配著機械手按規(guī)定的程序運動，并記憶人們給予機械手的指令信息 如動作順序、運動 軌跡、運動速度及時間 ,同時按其控制系統(tǒng)的信息對執(zhí)行機構(gòu)發(fā)出指令，必要時可對機械手的 動作進行監(jiān)視，當(dāng)動作有錯誤或發(fā)生故障時即發(fā)出報警信號。四蟲置檢測裝置控制機械手執(zhí)行機構(gòu)的運動位置，并隨時將執(zhí)行機構(gòu)的實際位置反饋

11、給控制系統(tǒng)，并與設(shè) 定的位置進行比較，然后通過控制系統(tǒng)進行調(diào)整，從而使執(zhí)行機構(gòu)以一定的精度達到設(shè)定位 置.第二章機械手的整體設(shè)計方案對氣動機械手的基本要能快速、 準(zhǔn)確地拾-放和搬運物件，這就要求它們具有高精度、快速 反應(yīng)、一定的承載能力、足夠的工作空間和靈活的自由度及在任意位置都能自動定位等特性。設(shè)計氣動機械手的原則是：充分分析作業(yè)對象 工件 的作業(yè)技術(shù)要求，擬定最合理的作業(yè)工序 和工藝，并滿足系統(tǒng)功能要求和環(huán)境條件；明確工件的結(jié)構(gòu)形狀和材料特性，定位精度要求，抓 取、搬運時的受力特性、尺寸和質(zhì)量參數(shù)等，從而進一步確定對機械手結(jié)構(gòu)及運行控制的要求 ； 盡量選用定型的標(biāo)準(zhǔn)組件，簡化設(shè)計制造過程，

12、兼顧通用性和專用性，并能實現(xiàn)柔性轉(zhuǎn)換和編程 控制.本次設(shè)計的機械手是通用氣動上下料機械手如圖 2-1所示，是一種適合于成批或中、 小批生產(chǎn)的、可以改變動作程序的自動搬運或操作設(shè)備，動作強度大和操作單調(diào)頻繁的生產(chǎn)場合。它可用于操作環(huán)境惡劣的場合。圖2-1機械手的整體機械結(jié)構(gòu),其座標(biāo)型式可分為直角座標(biāo)式、圓柱座標(biāo)2.1 機械手的座標(biāo)型式與自由度按機械手手臂的不同運動形式及其組合情況式、球座標(biāo)式和關(guān)節(jié)式。由于本機械手在上下料時手臂具有升降、收縮及回轉(zhuǎn)運動 ，因此，采 用圓柱座標(biāo)型式。相應(yīng)的機械手具有三個自由度，為了彌補升降運動行程較小的缺點，增加手 臂擺動機構(gòu)，從而增加一個手臂上下擺動的自由度。如圖

13、 2-2所示左右幅助圖2-2機械手的運動示意圖2.2 機械手的手部結(jié)構(gòu)方案設(shè)計為了使機械手的通用性更強，把機械手的手部結(jié)構(gòu)設(shè)計成可更換結(jié)構(gòu)，當(dāng)工件是棒料時， 使用夾持式手部；當(dāng)工件是板料時，使用氣流負(fù)壓式吸盤。2.3 機械手的手腕結(jié)構(gòu)方案設(shè)計考慮到機械手的通用性，同時由于被抓取工件是水平放置，因此手腕必須設(shè)有回轉(zhuǎn)運動才 可滿足工作的要求。因此，手腕設(shè)計成回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)手腕回轉(zhuǎn)運動的機構(gòu)為回轉(zhuǎn)氣缸。2.4 機械手的手臂結(jié)構(gòu)方案設(shè)計按照抓取工件的要求，本機械手的手臂有三個自由度，即手臂的伸縮、左右回轉(zhuǎn)和降或俯 仰運動。手臂的回轉(zhuǎn)和升降運動是通過立柱來實現(xiàn)的，立柱的橫向移動即為手臂的橫移。手臂的各種

14、運動由氣缸來實現(xiàn)。2.5 機械手的驅(qū)動方案設(shè)計由于氣壓傳動系統(tǒng)的動作迅速，反應(yīng)靈敏，阻力損失和泄漏較小，成本低廉因此本機械手 采用氣壓傳動方式。2.6 機械手的控制方案設(shè)計考慮到機械手的通用性,同時使用點位控制，因此我們采用可編程序控制器PLC寸機械 手進行控制。當(dāng)機械手的動作流程改變時，只需改變PLC1序即可實現(xiàn)，非常方便快捷。2.7 機械手的主要技術(shù)參數(shù)1 .機械手的最大抓重是其規(guī)格的主參數(shù)，由于是采用氣動方式驅(qū)動，因此考慮抓取的物 體不應(yīng)該太重，查閱相關(guān)機械手的設(shè)計參數(shù)，結(jié)合工業(yè)生產(chǎn)的實際情況，本設(shè)計設(shè)計抓取的工 件質(zhì)量為5公斤。2 .基本參數(shù)運動速度是機械手主要的基本參數(shù)。操作節(jié)拍對機

15、械手速度提出了要求，設(shè)計速度過低限制了它的使用圍。如圖2-3所示而影響機械手動作快慢的主要因素是手臂伸 縮及回轉(zhuǎn)的速度。該機械手最大移動速度設(shè)計為 1.0m/s。最大回轉(zhuǎn)速度設(shè)計為90 /s0平均 移動速度為0.8m/s。平均回轉(zhuǎn)速度為60 /s0機械手動作時有啟動、停止過程的加、減速度 存在,用速度一行程曲線來說明速度特性較為全面，因為平均速度與行程有關(guān)，故用平均速度表示速度的快慢更為符合速度特性。除了運動速度以外，手臂設(shè)計的基本參數(shù)還有伸縮行程和 工作半徑。大部分機械手設(shè)計成相當(dāng)于人工坐著或站著且略有走動操作的空間。過大的伸縮行程和工作半徑，必然帶來偏重力矩增大而剛性降低。在這種情況下宜采

16、用自動傳送裝置為 好。根據(jù)統(tǒng)計和比較，該機械手手臂的伸縮行程定為600mm最大工作半徑約為1400mm。手臂 升降行程定為120mm。定位精度也是基本參數(shù)之一。該機械手的定位精度為1mm。三.用途：用于自動輸送線的上下料。四.設(shè)計技術(shù)參數(shù)：1、抓重2、自由度數(shù)43、座標(biāo)型式4、最大工作半徑5、手臂最大中心高6、手臂運動參數(shù)伸縮行程1200mm伸縮速度400mm/ s升降行程120mm升降速度250mm/ s回轉(zhuǎn)圍0180回轉(zhuǎn)速度90 /s7、手腕運動參數(shù)回轉(zhuǎn)速度90 /s8、手指夾持圍9、定位方式10、定位精度1mm11、驅(qū)動方式12、控制方式5 kg個自由度圓柱座標(biāo)1400mm1250mm回

17、轉(zhuǎn)圍 0180棒料：80mm 150mm行程開關(guān)或可調(diào)機械擋塊等氣壓傳動點位程序控制 <采用PLC>Fl«. Xf Wurk塾nlor圖2-3機械手的工作圍第三章手部結(jié)構(gòu)設(shè)計3.1 夾持式手部結(jié)構(gòu)夾持式手部結(jié)構(gòu)由手指 或手爪和傳力機構(gòu)所組成。其傳力結(jié)構(gòu)形式比較多，如滑槽杠桿 式、斜楔杠桿式、齒輪齒條式、彈簧杠桿式等。3.1.1 手指的形狀和分類夾持式是最常見的一種，其中常用的有兩指式、多指式和雙手雙指式：按手指夾持工件的 部位又可分為卡式 或漲式 和外夾式兩種：按模仿人手手指的動作，手指可分為一支點回轉(zhuǎn)型 二支點回轉(zhuǎn)型和移動型 或稱直進型 ,其中以二支點回轉(zhuǎn)型為基本型式。

18、當(dāng)二支點回轉(zhuǎn)型手指 的兩個回轉(zhuǎn)支點的距離縮小到無窮小時，就變成了一支點回轉(zhuǎn)型手指；同理，當(dāng)二支點回轉(zhuǎn)型 手指的手指長度變成無窮長時，就成為移動型?；剞D(zhuǎn)型手指開閉角較小，結(jié)構(gòu)簡單，制造容易， 應(yīng)用廣泛。移動型應(yīng)用較少，其結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜龐大，當(dāng)移動型手指夾持直徑變化的零件時不影響其軸心的位置，能適應(yīng)不同直徑的工件。3.1.2 設(shè)計時考慮的幾個問題一 具有足夠的握力 即夾緊力在確定手指的握力時，除考慮工件重量外，還應(yīng)考慮在傳送或操作過程中所產(chǎn)生的慣性力和振動，以保證工件不致產(chǎn)生松動或脫落。二 手指間應(yīng)具有一定的開閉角兩手指開與閉合的兩個極限位置所夾的角度稱為手指的開閉角。手指的開閉角應(yīng)保證工件能順利進

19、入或脫開，若夾持不同直徑的工件，應(yīng)按最大直徑的工件考慮。對于移動型手指只 有開閉幅度的要求。三 呆證工件準(zhǔn)確定位為使手指和被夾持工件保持準(zhǔn)確的相對位置，必須根據(jù)被抓取工件的形狀，選擇相應(yīng)的手 指形狀。例如圓柱形工件采用帶"V"形面的手指，以便自動定心。四 具有足夠的強度和剛度手指除受到被夾持工件的反作用力外，還受到機械手在運動過程中所產(chǎn)生的慣性力和振動的影響，要求有足夠的強度和剛度以防折斷或彎曲變形，當(dāng)應(yīng)盡量使結(jié)構(gòu)簡單緊湊，自重輕， 并使手部的中心在手腕的回轉(zhuǎn)軸線上，以使手腕的扭轉(zhuǎn)力矩最小為佳。五 考慮被抓取對象的要求根據(jù)機械手白工作需要，通過比較，我們采用的機械手的手部結(jié)

20、構(gòu)是一支點，兩指回轉(zhuǎn)型， 由于工件多為圓柱形，故手指形狀設(shè)計成 W，其結(jié)構(gòu)如附圖所示。3.1.3 手部夾緊氣缸的設(shè)計1、手部驅(qū)動力計算本課題氣動機械手的手部結(jié)構(gòu)如圖3-1所示：圖3-1齒輪齒條式手部V形手指白角度2120 , b 120mm R 24mm,摩擦系數(shù)為f 0.101根據(jù)手部結(jié)構(gòu)的傳動示意圖,其驅(qū)動力為:2根據(jù)手指夾持工件的方位，可得握力計算公式N 0.5tg()0.5 5 tg(605 42)25(N)所以2b2p N 245(N)<3>實際驅(qū)動力:-J1K2p實際p 1、因為傳力機構(gòu)為齒輪齒條傳動，故取 0.94，并取2 1.5。若被抓取工件的最大加速度取 a 3g

21、 時，則：K2 1 a 4 g一.1 5 4所以 p實際 245 -5 1563(N)0.94所以夾持工件時所需夾緊氣缸的驅(qū)動力為1563N o2、氣缸的直徑本氣缸屬于單向作用氣缸。根據(jù)力平衡原理，單向作用氣缸活塞桿上的輸出推力必須克服 彈簧的反作用力和活塞桿工作時的總阻力，其公式為：F1D2P4FtFz式中：F1 -活塞桿上的推力，NFt -彈簧反作用力,NFz-氣缸工作時的總阻力,NP-氣缸工作壓力,Pa彈簧反作用按下式計算：FtGf(1 s)GfGf =GdJ D13n4Gd138D1 n式中：Gf-彈簧剛度,N/m1-彈簧預(yù)壓縮量,ms-活塞行程,md1-彈簧鋼絲直徑，m D1-彈簧平

22、均直徑,. n-彈簧有效圈數(shù).G-彈簧材料剪切模量，一般取G 79.4 109 Pa在設(shè)計中，必須考慮負(fù)載率的影響，則:FiD2p4Ft由以上分析得單向作用氣缸的直徑：4( FiFt)代入有關(guān)數(shù)據(jù)，可得Gd14Gf8D3779.4 109 (3.5 10 3)48 (30 10 3)3 153677.46( N/m)Ft Gf(1 s)3677.46 60 10 3220.6( N)4(F1 Ft)所以：D ')pn4 (490 220.6)0.5 10665.23(mm)查有關(guān)手冊圓整，得D 65mm由 d/D 0.2 0.3，可得活塞桿直徑：d (0.2 0.3)D 13 19.5

23、mm圓整后，取活塞桿直徑d 18mm校核，按公式F1/( /4d2)有：d_ 0 5(4F1/ ) .其中則：d120MPa, F(4 490/120)1750 N0.52.2818滿足實際設(shè)計要求。3、缸筒壁厚的設(shè)計缸筒直接承受壓縮空氣壓力，必須有一定厚度。一般氣缸缸筒壁厚與徑之比小于或等于1/10,其壁厚可按薄壁筒公式計算：DPp/2式中:6-缸筒壁厚,mmD -氣缸徑,mmPp-實驗壓力，取Pp 1.5P, Pa材料為:ZL3, =3MPa代入己知數(shù)據(jù)，則壁厚為：DPp/265 6 105/(2 3 106)6.5(mm)取 7.5mm,則缸筒外徑為：D1 65 7.5 2 80(mm)

24、第四章手腕結(jié)構(gòu)設(shè)計4.1 手腕的自由度手腕是連接手部和手臂的部件，它的作用是調(diào)整或改變工件的方位，因而它具有獨立的自 由度，以使機械手適應(yīng)復(fù)雜的動作要求。手腕自由度的選用與機械手的通用性、加工工藝要求、工件放置方位和定位精度等許多因素有關(guān)。由于本機械手抓取的工件是水平放置，同時考慮到 通用性，因此給手腕設(shè)一繞x軸轉(zhuǎn)動回轉(zhuǎn)運動才可滿足工作的要求目前實現(xiàn)手腕回轉(zhuǎn)運動的機 構(gòu)，應(yīng)用最多的為回轉(zhuǎn)油 氣缸，因此我們選用回轉(zhuǎn)氣缸。它的結(jié)構(gòu)緊湊，但回轉(zhuǎn)角度小于360，并且要求嚴(yán)格的密封。4.2 手腕的驅(qū)動力矩的計算4.2.1 手腕轉(zhuǎn)動時所需的驅(qū)動力矩手腕的回轉(zhuǎn)、上下和左右擺動均為回轉(zhuǎn)運動，驅(qū)動手腕回轉(zhuǎn)時的驅(qū)

25、動力矩必須克服手腕起 動時所產(chǎn)生的慣性力矩，手腕的轉(zhuǎn)動軸與支承孔處的摩擦阻力矩，動片與缸徑、定片、端蓋等 處密封裝置的摩擦阻力矩以及由于轉(zhuǎn)動件的中心與轉(zhuǎn)動軸線不重合所產(chǎn)生的偏重力矩.圖4-1所示為手腕受力的示意圖。1.工件2.手部3.手腕圖4-1手碗回轉(zhuǎn)時受力狀態(tài)手腕轉(zhuǎn)動時所需的驅(qū)動力矩可按下式計算：M驅(qū) M慣M偏M摩M封式中：M驅(qū)-驅(qū)動手腕轉(zhuǎn)動的驅(qū)動力矩N cm;M慣-慣性力矩<N cm>M偏-參與轉(zhuǎn)動的零部件的重量 <包括工件、手部、手腕回轉(zhuǎn)缸的動片 >對轉(zhuǎn)動軸線所產(chǎn)生 的偏重力矩<N cm>.M封-手腕回轉(zhuǎn)缸的動片與定片、缸徑、端蓋等處密封裝置的摩擦阻

26、力矩<N cm>下面以圖4-1所示的手腕受力情況，分析各阻力矩的計算：1、手腕加速運動時所產(chǎn)生的慣性力矩M兌若手腕起動過程按等加速運動，手腕轉(zhuǎn)動時的角速度為，起動過程所用的時間為t,則：M 慣（J J）-（N.cm）式中：J-參與手腕轉(zhuǎn)動的部件對轉(zhuǎn)動軸線的轉(zhuǎn)動慣量（Ncm.s2）;Ji-工件對手腕轉(zhuǎn)動軸線的轉(zhuǎn)動慣量（N.cm.s2）。若工件中心與轉(zhuǎn)動軸線不重合，其轉(zhuǎn)動慣量Ji為：G1 2Ji Jc - 6） g式中：Jc-工件對過重心軸線的轉(zhuǎn)動慣量（N.cm.s2）:G1-工件的重量<N>61 -工件的重心到轉(zhuǎn)動軸線的偏心距<cm>,-手腕轉(zhuǎn)動時的角速度 &

27、lt;弧度/s>t -起動過程所需的時間<s>一起動過程所轉(zhuǎn)過的角度 <弧度>。2、手腕轉(zhuǎn)動件和工件的偏重對轉(zhuǎn)動軸線所產(chǎn)生的偏重力矩Ml扁M 偏 Gie + Gaea < N cm>式中：G3-手腕轉(zhuǎn)動件的重量<N>備-手腕轉(zhuǎn)動件的重心到轉(zhuǎn)動軸線的偏心距 <cm>當(dāng)工件的重心與手腕轉(zhuǎn)動軸線重合時，則G1e1 0.3、手腕轉(zhuǎn)動軸在軸頸處的摩擦阻力矩 M封M封 f（RAd2 RBd1）<N cm> 2式中：d1，d2-轉(zhuǎn)動軸的軸頸直徑<cm>f -摩擦系數(shù),對于滾動軸承f 0.01 ,對于滑動軸承f 0.1；

28、Ra, Rb-處的支承反力<N>,可按手腕轉(zhuǎn)動軸的受力分析求解根據(jù) Ma（F） 0,得：RbI G3I3 G2I2 GilRbGiliG2I2 G3I3同理，根據(jù) Mb<F> 0,得:DGi(l li) G2。 I2)G3。I3)RAl式中：G2-的重量<N>1.11.12.13, -如圖4-i所示的長度尺寸<cm>.4、轉(zhuǎn)缸的動片與缸徑、定片、端蓋等處密封裝置的摩擦阻力矩M與選用的密襯裝置的類型 有關(guān),應(yīng)根據(jù)具體情況加以分析。4.2.2 回轉(zhuǎn)氣缸的驅(qū)動力矩計算在機械手的手腕回轉(zhuǎn)運動中所采用的回轉(zhuǎn)缸是單葉片回轉(zhuǎn)氣缸，它的原理如圖4-2所示，定片i

29、與缸體2周連，動片3與回轉(zhuǎn)軸5周連。動片封圈4把氣腔分隔成兩個.當(dāng)壓縮氣體從孔a進 入時，推動輸出軸作逆時4回轉(zhuǎn)，則低壓腔的氣從b孔排出。反之，輸出軸作順時針方向回轉(zhuǎn)。單 葉氣缸的壓力P驅(qū)動力矩M勺關(guān)系為:2M_ 22b(R r )pb(R2 r2)2團4一3厘轉(zhuǎn)1以腳附FiSr 4-3 Slcatch of Rotating Gas Vat式中；M回轉(zhuǎn)氣缸的驅(qū)動力矩p回精氣缸的工作壓力CNFni工R 一缸體內(nèi)壁聿徑(cm)tI輸出軸半徑(Cn：b動片寬度(oi，上述驅(qū)勵力雉和壓力的美系式至對于低正腔背壓為害的情況卜而它的若低 壓改書一定的背壓，則上式中的p應(yīng)代以工作壓力口 L與背壓Pa之蛆.

30、4.2.3 手腕回轉(zhuǎn)缸的尺寸及其校核1 .尺寸設(shè)計=26mm,氣缸長度設(shè)計為b 100mm，氣缸徑為D1=96mm徑R 48mm,軸徑D2 26mm D2徑R 13mm,氣缸運行角速度=90 /s,加速度時間t=0.1s, 壓強P 0.4MPa,則力矩:pb(R2 r2)20.4 106 0.1(0.0482 0.0262)232.6(N.m)2 .尺寸校核1測定參與手腕轉(zhuǎn)動的部件的質(zhì)量 m110kg ,分析部件的質(zhì)量分布情況質(zhì)量密度等效分布在一個半徑r 50mm的圓盤上，那么轉(zhuǎn)動慣量：2J S2210 0.0520.0125kg.m2工件的質(zhì)量為5 kg ,質(zhì)量分布于長l100mm的棒料上，

31、那么轉(zhuǎn)動慣量:ml 12 0.112_20.0042 (kg .m )假如工件中心與*$動軸線不重合，對于長l 100mm的棒料來說，最大偏心距e1 50mm ,其轉(zhuǎn)動慣量為：2J Jc m20.0042 5 0.05220.0167(kg.m )M 慣(J Ji) f(0.01250.0167)900.126.3( N.m)2手腕轉(zhuǎn)動件和工件的偏重對轉(zhuǎn)動軸線所產(chǎn)生的偏重力矩為M扁，考慮手腕轉(zhuǎn)動件重心與轉(zhuǎn)動軸線重合，e1 。，夾持工件一端時工件重心偏離轉(zhuǎn)動軸線 e3 50mm,則：M 偏 Gi e( + Gse310 10 0 5 10 0.052.5( N.m)3手腕轉(zhuǎn)動軸在軸頸處的摩擦阻力

32、矩為M摩，對于滾動軸承f 0.01,對于滑動軸承f =0.1, d1 , d2為手腕轉(zhuǎn)動軸的軸頸直徑，d1 30mm, d2 20mm, Ra, Rb為軸頸處的支承反力，粗略彳4計Ra 300N , Rb 150N ,M 摩 工(RAd2 RBd1)20.01 (300 0.02 150 0.03)0.05(N.m)4.回轉(zhuǎn)缸的動片與缸徑、定片、端蓋等處密封裝置的摩擦阻力矩Mt與選用的密襯裝置的類型有關(guān),應(yīng)根據(jù)具體情況加以分析。在此處估計M封為M摩的3倍，M封 3 M摩3 0.050.15(N.m)M驅(qū) M慣 M偏M摩M封26.3 2.5 0.05 0.1529(N.m)M驅(qū)M設(shè)計尺寸符合使用

33、要求，安全。第五章 手臂伸縮，升降，回轉(zhuǎn)氣缸的尺寸設(shè)計與校核5.1 手臂伸縮氣缸的尺寸設(shè)計與校核5.1.1 手臂伸縮氣缸的尺寸設(shè)計手臂伸縮氣缸采用氣動元件廠生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)氣缸，參看此公司生產(chǎn)的各種型號的結(jié)構(gòu)特點， 尺寸參數(shù),結(jié)合本設(shè)計的實際要求,氣缸用CT蝴氣缸，尺寸系列初選徑為 100/63,關(guān)于此氣 缸的資料詳情請參看氣動元件廠公司主頁：.bota/products.asp.5.1.2 尺寸校核1 .在校核尺寸時，只需校核氣缸徑Di =63mm半徑R=31.5mmj氣缸的尺寸滿足使用要求即可，設(shè)計使用壓強P 0.4MPa, 則驅(qū)動力：F P R20.4 106 3.14 0.031521246

34、(N)2 .測定手腕質(zhì)量為50kg,設(shè)計加速度a 10(m/s),則慣性力：F1 ma50 10500(N)3 .考慮活塞等的摩擦力，設(shè)定摩擦系數(shù)k 0.2,Fm k.F10.2 500100(N)總受力F0 Fi Fm500 100600( N)F0 F所以標(biāo)準(zhǔn)CTAB工的尺寸符合實際使用驅(qū)動力要求。5.1.3 導(dǎo)向裝置氣壓驅(qū)動的機械手臂在進行伸縮運動時，為了防止手臂繞軸線轉(zhuǎn)動，以保證手指的正確方 向，并使活塞桿不受較大的彎曲力矩作用，以增加手臂的剛性，在設(shè)計手臂結(jié)構(gòu)時，應(yīng)該采用導(dǎo) 向裝置。具體的安裝形式應(yīng)該根據(jù)本設(shè)計的具體結(jié)構(gòu)和抓取物體重量等因素來確定，同時在結(jié)構(gòu)設(shè)計和布局上應(yīng)該盡量減少運

35、動部件的重量和減少對回轉(zhuǎn)中心的慣量。導(dǎo)向桿目前常采用的裝置有單導(dǎo)向桿，雙導(dǎo)向桿，四導(dǎo)向桿等，在本設(shè)計中才用單導(dǎo)向桿 來增加手臂的剛性和導(dǎo)向性。5.1.4 平衡裝置在本設(shè)計中，為了使手臂的兩端能夠盡量接近重力矩平衡狀態(tài) ，減少手抓一側(cè)重力矩對性 能的影響，故在手臂伸縮氣缸一側(cè)加裝平衡裝置，裝置加放整碼，整碼塊的質(zhì)量根據(jù)抓取物體 的重量和氣缸的運行參數(shù)視具體情況加以調(diào)節(jié)，務(wù)求使兩端盡量接近平衡。5.2手臂升降氣缸的尺寸設(shè)計與校核5.2.1 尺寸設(shè)計氣缸運行長度設(shè)計為l=118mmH缸徑為Di =110mm徑R=55mKt缸運行速度，加速度時 問t =0.1s,壓強p=0.4MPa,則驅(qū)動力：2&#

36、39;'Go p. R2620.4 103.14 0.0553799( N)5.2.2尺寸校核1 .測定手腕質(zhì)量為80kg,則重力：G mg80 10800(N)2 .設(shè)計加速度a 5(m/s),則慣性力：G1 ma80 5400(N)3 .考慮活塞等的摩擦力，設(shè)定一摩擦系數(shù)k 0.1,Gm k.G10.1 40040(N)總受力Gq G Gi Gm800 400 401240(N)Gq G°所以設(shè)計尺寸符合實際使用要求5.3手臂回轉(zhuǎn)氣缸的尺寸設(shè)計與校核5.3.1 尺寸設(shè)計40mm半徑氣缸長度設(shè)計為b 120mm,氣缸徑為D1 210mm，半徑R=105mmfft徑D2R 2

37、0mm,氣缸運行角速度=90 /s,加速度時間t 0.5s,壓弓HP 0.4MPa ,22、則力矩：Mpb(Rr )20.4 106 0.12(0.1052255(N.m)5.3.2尺寸校核1.測定參與手臂轉(zhuǎn)動的部件的質(zhì)量 m1 120kg，分析部件的質(zhì)量分布情況質(zhì)量密度等效分布在一個半徑r 200mm的圓盤上，那么轉(zhuǎn)動慣量:2mrj _2120 0.1020.6 kg.m2 0.0202)90 0.60.5108( N.m)考慮軸承，油封之間的摩擦力，設(shè)定一摩擦系數(shù)k0.2,M 摩 k.M0.2 1085.4( N.m)總驅(qū)動力矩:108 5.4113.4( N.m)M驅(qū)M設(shè)計尺寸滿足使用要

38、求。6+1氣壓傳動系統(tǒng)工作原理圖加切圖61所示為該機械手的氣壓傳動系統(tǒng)工作原理圖口它的氣源是由空氣壓 縮機（排氣壓力大于0. 4Q 6MPa）通過快換接頭進入儲氣堿，經(jīng)分水過濾器、 調(diào)壓回，油霧器，進入各并聯(lián)氣路上的電磁閥，以控制氣缸和手部動作。手臂升fFi0.4-0.6MP3圖61機核手氣壓傳動系唬工作廨理圖Fig, 6*1 Principiu« Diagram Of Air Pressure System of Manipulator序號型號規(guī)格名稱數(shù)»1QF-44手劭截止閥 _12儲氣板230SL-26-S,分水濾氣器14QTY-20- S.減壓圖15QIU-20-

39、S(油霧器16¥JT壓力繼電器 1 n724DH-10-S1二位五通電磁滑閥1824D2H-10-S1二位五通電磁滑閥4924D2H-15-S1二位五通電磁滑閥110單向節(jié)流閥211LI-25單向節(jié)流閥212快速排氣閥213氣液轉(zhuǎn)換器1各通行機構(gòu)的調(diào)速，凡是能采用排氣口節(jié)流方式的，都在電磁閥的排氣口安裝節(jié)流阻尼螺 釘進行調(diào)節(jié)，這種方法的特點是結(jié)構(gòu)簡單效果好。如平臂伸縮氣缸在接近氣缸處安裝兩個快速 排氣閥，可加快啟動速度，也可調(diào)節(jié)全程的速度。升降氣缸采用氣節(jié)流的單向節(jié)流閥以調(diào)節(jié)手 臂的上升速度，由于手臂靠自重下降，其速度調(diào)節(jié)仍采用在電磁閥排氣口安裝節(jié)流阻尼螺釘來 完成。氣液傳送器氣缸的

40、排氣節(jié)流，可用來調(diào)整回轉(zhuǎn)液壓緩沖器的背壓大小。為簡化氣路，減少電磁閥的數(shù)量，各工作氣缸的緩沖均采用液壓緩沖器，這樣可以省去電 磁閥和切換節(jié)流閥或行程節(jié)流閥的氣路阻尼元件。電磁閥的通徑，是根據(jù)各工作氣缸的尺寸，行程，速度計算出所需壓縮空氣流量，與選用的 電磁閥在壓力狀態(tài)下的公稱使用流量相適應(yīng)來確定的。第七章機械手的PLC空制系統(tǒng)設(shè)計考慮到機械手的通用性,同時使用點位控制,因此我們采用可編程序控制器PLC寸機械 手進行控制.當(dāng)機械手的動作流程改變時,只需改變PLC1序即可實現(xiàn),非常方便快捷。7.1 可編程序控制器的選擇及工作過程7.1.1 可編程序控制器的選擇目前，國際上生產(chǎn)可編程序控制器的廠家很

41、多,如日本三菱公司的F系列PC彳惠國西門子公 司的SIMATICN繇列PG日本OMRO0公司的C型、P型PC?。考慮到本機械手的輸入輸出 點不多，工作流程較簡單，同時考慮到制造成本，因此在本次設(shè)計中選擇了 OMRON司的C28邛 可編程序控制器。7.1.2 可編程序控制器的工作過程可編程序控制器是通過執(zhí)行用戶程序來完成各種不同控制任務(wù)的。為此采用了循環(huán)掃描 的工作方式。具體的工作過程可分為四個階段。第一階段是初始化處理?？删幊绦蚩刂破鞯妮斎攵俗硬皇侵苯优c主機相連，cplM輸入輸出狀態(tài)的詢問是針對輸入 輸出狀態(tài)暫存器而言的。輸入輸出狀態(tài)暫存器也稱為 I/0狀態(tài)表.該表是一個專門存放輸入輸 出狀態(tài)

42、信息的存儲區(qū)。其中存放輸入狀態(tài)信息的存儲器叫輸入狀態(tài)暫存器；存放輸出狀態(tài)信息 的存儲器叫輸出狀態(tài)暫存器。開機時，CPUt先使I/0狀態(tài)表清零，然后進行自診斷。當(dāng)確認(rèn)其 硬件工作正常后，進入下一階段。第二階段是處理輸入信號階段。在處理輸入信號階段，cpu寸輸入狀態(tài)進行掃描，將獲得的各個輸入端子的狀態(tài)信息送到 I/0狀態(tài)表中存放。在同一掃描周期，各個輸入點的狀態(tài)在I/0狀態(tài)表中一直保持不變，不會受 到各個輸入端子信號變化的影響，因此不能造成運算結(jié)果混亂，保證了本周期用戶程序的正確 執(zhí)行。第三階段是程序處理階段。當(dāng)輸入狀態(tài)信息全部進入I/0狀態(tài)表后,CPU作進入到第三個階段。在這個階段中，可編 程序

43、控制器對用戶程序進行依次掃描，并根據(jù)各I/0狀態(tài)和有關(guān)指令進行運算和處理，最后將 結(jié)果寫入I/0狀態(tài)表的輸出狀態(tài)暫存器中。第四階段是輸出處理階段。CPU對用戶程序已掃描處理完畢，并將運算結(jié)果寫入到I/0狀態(tài)表狀態(tài)暫存器中。此時將輸 入信號從輸出狀態(tài)暫存器中取出，送到輸出鎖存電路，驅(qū)動輸出繼電器線圈，控制被控設(shè)備進行各種相應(yīng)的動作。然后，CPLR返回執(zhí)行下一個循環(huán)的掃描周期7.2 可編程序控制器的使用步驟在可編程序控制器與被控對象 機器、設(shè)備或生產(chǎn)過程構(gòu)成一個自動控制系統(tǒng)時，通常以 七個步驟進行：1系統(tǒng)設(shè)計即確定被控對象的工作原理，控制要求，動作及動作順序。2I/0分配即確定哪些信號是送到可編程

44、序控制器的，并分配給相應(yīng)的輸入端號；哪些信號是由可編 程序控制器送到被控對象的，并分配相應(yīng)的輸出端號.此外，對用到的可編程序控制器部的計 數(shù)器、定時器等也要進行分配。可編程序控制器是通過編號來識別信號的。3畫梯形圖它與繼電器控制邏輯的梯形圖概念相同，表達了系統(tǒng)中全部動作的相互關(guān)系。如果使用圖 形編程器LC或CRT則畫出梯形圖相當(dāng)于編制出了程序,可將梯形圖直接送入可編程序控制 器。對簡易編程器，則往往要經(jīng)過下一步的助記符程序轉(zhuǎn)換過程。4助記符機器程序相當(dāng)于微機的助記符程序,是面向機器的 即不同廠家的可編程序控制器，助記符指令形 式不同 ,用簡易編程器時，應(yīng)將梯形圖轉(zhuǎn)化成助記符程序,才能將其輸入到

45、可編程序控制器 中。5編制程序即檢查程序中每條語法錯誤，若有則修改。這項工作在編程器上進行。6調(diào)試程序即檢查程序是否能正確完成邏輯要求，不合要求，可以在編程器上修改。程序設(shè)計 包括 畫梯形圖、助記符程序、編輯、甚至調(diào)試 也可在別的工具上進行。如舊M-PCM,只要這個機 器配有相應(yīng)的軟件。7呆存程序調(diào)試通過的程序,可以固化在EPROM或保存在磁盤上備用。7.3 機械手可編程序控制器控制方案7.3.1 控制系統(tǒng)的工作原理及控制要求1 .控制對象為圓柱座標(biāo)氣動機械手。它的手臂具有三個自由度，即水平方向的伸、縮；豎 直方向的上、下；繞豎直軸的順時針方向旋轉(zhuǎn)及逆時針方向旋轉(zhuǎn)。 另外，其末端執(zhí)行裝置一 機

46、 械手，還可完成抓、放功能。以上各動作均采用氣動方式驅(qū)動，即用五個二位五通電磁閥 每個 閥有兩個線圈，對應(yīng)兩個相反動作 分別控制五個氣缸，使機械手完成伸、縮、上、下、旋轉(zhuǎn)及 機械手抓放動作。其中旋轉(zhuǎn)運動用一組齒輪齒條，使氣缸的直線運動轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運動。這樣， 可用PLC8個輸出端與電磁閥的8個線圈相連,通過編程,使電磁閥各線圈按一定序列激勵,從 而使機械手按預(yù)先安排的動作序列工作.如果欲改變機械手的動作，不需改變接線，只需將程 序中動作代碼及順序稍加修改即可。另外 ，除抓放外，其余六個動作末端均放置一限位開關(guān)， 以檢測動作是否到位，如果某動作沒有到位，則出錯指示燈亮。2 .控制要求為了滿足生產(chǎn)需

47、要，機械手應(yīng)設(shè)置手動工作方式、單動工作方式和自動工作方式。1手動工作方式便于對設(shè)備進行調(diào)整和檢修，設(shè)置手動工作方式。用按鈕對機械手每一動作單獨進行控 制。2單動工作方式從原點開始，按照自動工作循環(huán)的步序，每按下一次起動按鈕，機械手完成一步的工作后， 自動停止。3自動工作方式按下起動按鈕，機械手從原點開始，按工序自動反復(fù)連續(xù)工作，直到按下停止按鈕，機械手 在完成最后一個周期的動作后，返回原點自動停機。7.3.2 氣動機械手的工作流程如圖7-1所示氣動機械手的工作流程如下：(1) 當(dāng)按下機械手啟動按鈕之后，首先立柱右轉(zhuǎn)電磁閥通電，機械手右轉(zhuǎn)，至右限位開關(guān)動作。(2) 立柱上升電磁閥通電，立柱上升，

48、至上限位開關(guān)動作。(3) 手臂伸長電磁閥通電，手臂開始伸長，至限位開關(guān)動作。(4) 手腕逆時針轉(zhuǎn)電磁閥通電，手腕逆時針轉(zhuǎn)動，至逆時針轉(zhuǎn)限位開關(guān)動作。(5) 立柱下降電磁閥通電，立柱下降，至下限位開關(guān)動作。(6) 手爪抓緊電磁閥通電，手爪抓緊，至限位開關(guān)動作。(7) 立柱上升電磁閥通電，立柱上升，至上限位開關(guān)動作。(8) 手腕逆時針轉(zhuǎn)電磁閥通電，手腕逆時針轉(zhuǎn)動，至逆時針轉(zhuǎn)限位開關(guān)動作。(9) 手腕收縮電磁閥通電，手腕收縮，至限位開關(guān)動作。(10) 立柱左轉(zhuǎn)電磁閥通電,機械手左轉(zhuǎn),至左限位開關(guān)動作。(11) 手臂伸長電磁閥通電,手臂開始伸長,至限位開關(guān)動作。(12) 手腕逆時針轉(zhuǎn)電磁閥通電，手腕逆

49、時針轉(zhuǎn)動，至逆時針轉(zhuǎn)限位開關(guān)動作。(13) 立柱下降電磁閥通電，立柱下降，至下限位開關(guān)動作。(14) 手爪松開電磁閥通電，手爪松開，至限位開關(guān)動作。(15) 手腕收縮電磁閥通電，手腕收縮，至限位開關(guān)動作。完成一次循環(huán)，然后重復(fù)以上循環(huán)動作。(16) 按下停止按鈕或停電時，機械手停止在現(xiàn)行的工步上，重新啟動時，機械手按上一工步繼續(xù)工作圖7-1機械手自動控制工作流程框圖7.3.3 I/0 分配根據(jù)系統(tǒng)輸入輸出點的數(shù)目,選用OMRON C28PPC,它有16個輸入點, 標(biāo)號為0000-0015; 12個輸出點,標(biāo)號為0500-0511.如表7-1所示。表7-1I/0E_輸入諭出啟動0000手臂左轉(zhuǎn)0

50、500呼止0001手臂皆書網(wǎng)1吊爪挪案OOU2手臂伸長 0502左轉(zhuǎn)限位開關(guān)0003手臂收端右轉(zhuǎn)限位開關(guān)0004手青上升 0504伸檢圈位開關(guān)0005手"下降收縮限位開關(guān)MM60506上升限位開關(guān)0007手席岫轉(zhuǎn)0507 下睥限位開關(guān)0008手爪抓St0508占修醍位開關(guān)叩郵手爪放松05W順轉(zhuǎn)限至開關(guān)0010J物品檢測0011| 其它地址分配：1、夾緊定時器:T1,定時5s 2、放松定時器:T2,定時5s 3 、自動方式標(biāo)志：M0.04、單動方式標(biāo)志:M0.15、手動方式標(biāo)志:M0.26、結(jié)束標(biāo)志:M0.57.3.4 梯形圖設(shè)計根據(jù)機械手的邏輯時序圖及1/0分配，可以畫出控制梯形圖。

51、控制梯形圖可分為子程序部 分和主程序部分。子程序部分包括：自動方式控制梯形圖7-2和手動方式控制梯形圖7-3。1.自動控制方式梯形圖如下：網(wǎng)絡(luò)1:啟動機械手下降I0.4I0.6I1.5Q4.1M1.1Q4.0|111 III(P)網(wǎng)絡(luò)2:機械手下降到位，停止下降并啟動夾緊控制S5T#5s網(wǎng)絡(luò)4:定時時間到，并且機械手沒有下降時，啟動上升T1 I0.6I0.5Q4.0M1.3Q4.1111 III(P)(S)網(wǎng)絡(luò)5:機械手上升到位，停止上升并啟動右移控I0.4Q4.1Q4.3M1.4Q4.2(S)網(wǎng)絡(luò)6:機械手右移到位，停止右移并啟動下降控Q4.2I0.4I0.7Q4.21111IH(R)Q4.1M1.1Q4.0Tf(P)(S)網(wǎng)絡(luò)7:機械手下降到位，