坐標式機械手的設計

1、 畢業(yè)設計專 業(yè)： 班 級： 姓 名： 學 號： 山東技師學院 目錄第一章 機械手的原理1 1.1 機械手的概述1 1.2 機械手的組成和分類2 1.2.1機械手的組成 2 1.2.2機械手的分類 5 1.3 機械手在生產(chǎn)中的應用 6 1.4 機械手的主要特點71.5 機械手的技術(shù)發(fā)展方向71.6 機械手坐標形式與自由度選擇8 1.6.1機械手坐標形式選擇8 1.62機械手自由度選擇81.7 機械手的規(guī)格參數(shù)9第二章 設計要求911 控制要求912 I/O編址并畫出工作框圖1013 編程并調(diào)試1014 I/O端子接線圖10第三章 工藝過程11第四章 操作面板布置12第五章 輸入/輸出端子地址分

2、配13第六章 程序規(guī)劃及編制14第七章 單操作工作的程序15第八章 自動操作程序15第九章 PLC外圍端子接線圖19第十章 總結(jié)20參考文獻21 第一章 機械手的原理1.1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。機器人技術(shù)是綜合了計算機、控制論、機構(gòu)學、信息和傳感技術(shù)、人工智能、仿生學等多學科而形成的高新技術(shù)，是當代研究十分活躍，應用

3、日益廣泛的領(lǐng)域。機器人應用情況，是一個國家工業(yè)自動化水平的重要標志。機器人并不是在簡單意義上代替人工的勞動，而是綜合了人的特長和機器特長的一種擬人的電子機械裝置，既有人對環(huán)境狀態(tài)的快速反應和分析判斷能力，又有機器可長時間持續(xù)工作、精確度高、抗惡劣環(huán)境的能力，從某種意義上說它也是機器的進化過程產(chǎn)物，它是工業(yè)以及非產(chǎn)業(yè)界的重要生產(chǎn)和服務性設各，也是先進制造技術(shù)領(lǐng)域不可缺少的自動化設備.機械手是模仿著人手的部分動作，按給定程序、軌跡和要求實現(xiàn)自動抓取、搬運或操作的自動機械裝置。在工業(yè)生產(chǎn)中應用的機械手被稱為“工業(yè)機械手”。生產(chǎn)中應用機械手可以提高生產(chǎn)的自動化水平和勞動生產(chǎn)率:可以減輕勞動強度、保證產(chǎn)

4、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)重復操作，適用范圍比較廣的“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。1.2機械手的組成和分類1.2.1機械

5、手的組成機械手主要由執(zhí)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。各系統(tǒng)相互之間的關(guān)系如方框圖2-1所示。圖1-1機械手的組成方框圖Fig.l-1 Pane Chart of Composition of Manipulator(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部。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?；剞D(zhuǎn)型手指結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，故應用較廣泛。平移型應用較少，其原因是結(jié)構(gòu)比較復雜，但平移型手指夾持圓形零件

6、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范圍大的工件。手指結(jié)構(gòu)取決于被抓取物件的表面形狀、被抓部位(是外廓或是內(nèi)孔)和物件的重量及尺寸。常用的指形有平面的、V形面的和曲面的:手指有外夾式和內(nèi)撐式;指數(shù)有雙指式、多指式和雙手雙指式等。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。傳力機構(gòu)型式較多，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。吸附式手部主要由吸盤等構(gòu)成，它是靠吸附力(如吸盤內(nèi)形成負壓或產(chǎn)生電磁力)吸附物件，相應的吸附式手部有負壓吸盤和電磁盤兩類。對于輕小片狀零件、光滑薄板材料等，通常用負壓吸盤吸料。造成負壓的方式有氣流負

7、壓式和真空泵式。對于導磁性的環(huán)類和帶孔的盤類零件，以及有網(wǎng)孔狀的板料等，通常用電磁吸盤吸料。電磁吸盤的吸力由直流電磁鐵和交流電磁鐵產(chǎn)生。用負壓吸盤和電磁吸盤吸料，其吸盤的形狀、數(shù)量、吸附力大小，根據(jù)被吸附的物件形狀、尺寸和重量大小而定。此外，根據(jù)特殊需要，手部還有勺式(如澆鑄機械手的澆包部分)、托式(如冷齒輪機床上下料機械手的手部)等型式.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)、

8、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。手臂可能實現(xiàn)的運動如下:手臂在進行伸縮或升降運動時，為了防止繞其軸線的轉(zhuǎn)動，都需要有導向裝置，以保證手指按正確方向運動。此外，導向裝置還能承擔手臂所受的彎曲力矩和扭轉(zhuǎn)力矩以及手臂回轉(zhuǎn)運動時在啟動、制動瞬間產(chǎn)生的慣性力矩，使運動部件受力狀態(tài)簡單。導向裝置結(jié)構(gòu)形式，常用的有:單圓柱、雙圓柱、四圓柱和V形槽、燕尾槽等導向型式。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。機械手的立往通常為固定不動的，但因工作需要，有時也可作橫向移動，即稱為可

9、移式立柱。5、行走機構(gòu)當工業(yè)機械手需要完成較遠距離的操作，或擴大使用范圍時，可在機座上安裝滾輪、軌道等行走機構(gòu)，以實現(xiàn)工業(yè)機械手的整機運動。滾滾輪輪式式布行走機構(gòu)可分為有軌的和無軌的兩種。驅(qū)動滾輪運動則應另外增設機械傳動裝置。6、機座機座是機械手的基礎部分，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)動系統(tǒng)是驅(qū)動工業(yè)機械手執(zhí)行機構(gòu)運動的動力裝置，通常由動力源、控制調(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、電力傳動和機械傳動。(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)一般由程序控制系統(tǒng)和電氣

10、定位(或機械擋塊定位)系統(tǒng)組成?？刂葡到y(tǒng)有電氣控制和射流控制兩種，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，當動作有錯誤或發(fā)生故障時即發(fā)出報警信號。(四)位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)的實際位置反饋給控制系統(tǒng)，并與設定的位置進行比較，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定位置。1.2.2機械手的分類工業(yè)機械手的種類很多，關(guān)于分類的問題，目前在國內(nèi)尚無統(tǒng)一的分類標準，在此暫按使用范圍、驅(qū)動方式和控制系統(tǒng)等進行分類

11、。(一)按用途分機械手可分為專用機械手和通用機械手兩種:1、專用機械手它是附屬于主機的、具有固定程序而無獨立控制系統(tǒng)的機械裝置。專用機械手具有動作少、工作對象單一、結(jié)構(gòu)簡單、使用可靠和造價低等特點，適用于大批量的自動化生產(chǎn)，如自動機床、自動線的上、下料機械手和“加口工中心”附屬的自動換刀機械手。2、通用機械手它是一種具有獨立控制系統(tǒng)的、程序可變的、動作靈活多樣的機械手。在規(guī)格性能范圍內(nèi)，其動作程序是可變的，通過調(diào)整可在不同場合使用，驅(qū)動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)是獨立的。通用機械手的工作范圍大、定位精度高、通用性強，適用于不斷變換生產(chǎn)品種的中小批量自動化的生產(chǎn)。通用機械手按其控制定位的方式不同可分為簡易型

12、和伺服型兩種:簡易型以 “開一關(guān)”式控制定位，只能是點位控制: 伺服型具有伺服系統(tǒng)定位控制系統(tǒng)，可以是點位的，也可以實現(xiàn)連續(xù)軌跡控制，一般的伺服型通用機械手屬于數(shù)控類型。(二)按驅(qū)動方式分1、 液壓傳動機械手是以液壓的壓力來驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)運動的機械手。其主要特點是:抓重可達幾百公斤以上、傳動平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)緊湊、動作靈敏。但對密封裝置要求嚴格，不然油的泄漏對機械手的工作性能有很大的影響，且不宜在高溫、低溫下工作。若機械手采用電液伺服驅(qū)動系統(tǒng)，可實現(xiàn)連續(xù)軌跡控制，使機械手的通用性擴大，但是電液伺服閥的制造精度高，油液過濾要求嚴格，成本高。2、 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。

13、其主要特點是:介質(zhì)李源極為方便，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，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，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。3、機械傳動機械手即由機械傳動機構(gòu)(如凸輪、連桿、齒輪和齒條、間歇機構(gòu)等)驅(qū)動的機械手。它是一種附屬于工作主機的專用機械手，其動力是由工作機械傳遞的。它的主要特點是運動準確可靠，動作頻率大，但結(jié)構(gòu)較大，動作程序不可變。它常被用于工作主機的上、下料。4、電力傳動機械手即有特殊結(jié)構(gòu)的感應電動機、直線電機或功率步進電機直接驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)

14、運動的機械手，因為不需要中間的轉(zhuǎn)換機構(gòu)，故機械結(jié)構(gòu)簡單。其中直線電機機械手的運動速度快和行程長，維護和使用方便。此類機械手目前還不多，但有發(fā)展前途。(三)按控制方式分1、點位控制它的運動為空間點到點之間的移動，只能控制運動過程中幾個點的位置，不能控制其運動軌跡。若欲控制的點數(shù)多，則必然增加電氣控制系統(tǒng)的復雜性。目前使用的專用和通用工業(yè)機械手均屬于此類。2、連續(xù)軌跡控制它的運動軌跡為空間的任意連續(xù)曲線，其特點是設定點為無限的，整個移動過程處于控制之下，可以實現(xiàn)平穩(wěn)和準確的運動，并且使用范圍廣，但電氣控制系統(tǒng)復雜。這類工業(yè)機械手一般采用小型計算機進行控制。1. 3機械手在生產(chǎn)中的作用 機械手在工業(yè)

15、生產(chǎn)中的應用極為廣泛，可以歸納為以下幾個方面：（1） 建造旋轉(zhuǎn)體零件（軸類、盤類、環(huán)類）自動線。（2） 在實現(xiàn)單機自動化方面：a 各類半自動車床，有自動夾緊、進刀、切削、退刀和松開的功能，仍需人工上下料，裝上機械手，可實現(xiàn)自動生產(chǎn)，一人看管多臺機床。 b 注塑機有加料、合模、成型、分模等自動工作循環(huán)，裝上機械手自動裝卸工件，可實現(xiàn)自動生產(chǎn)。 c 沖床有自動上下料沖壓循環(huán)，裝上機械手上下料，可實現(xiàn)沖壓生產(chǎn)自動化。1. 4機械手的主要特點 （1）對環(huán)境的適應性強，能代替人從事危險、有害的操作，在長時間工作對人類有害的場所，機械手不受影響，只要根據(jù)工作環(huán)境進行合理設計，選擇適當?shù)牟牧虾徒Y(jié)構(gòu)，機械手就

16、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、滅火等危險環(huán)境中勝任工作。 （2）機械手能持久、耐勞，可以把人從繁重單調(diào)的勞動中解放出來，并能擴大和延伸人的功能。 （3）由于機械手的動作準確，因此可以穩(wěn)定和提高產(chǎn)品的質(zhì)量，同時又可避免人為的操作錯誤。 （4）機械手通用性、靈活性好，能較好的適應產(chǎn)品品種的不斷變化，以滿足柔性生產(chǎn)的需要。 5）采用機械手能明顯的提高勞動生產(chǎn)率和降低成本。1. 5機械手的技術(shù)發(fā)展方向 國內(nèi)外使用的實際上是定位控制機械手，沒有“視覺”和“觸角”反饋。目前，世界各國正積極研制帶有“視覺”和“觸角”的工業(yè)機械手，使它能對所抓取的工件進行分辨，選取所

17、需要的工件，并正確的夾持工件，進而精確的在機器中定位、定向。 為使機械手有“眼睛”去處理方位變化的工件和分辨形狀不同的零件，它由視覺傳感器輸入三個視圖方向的視覺信息，通過計算機進行圖形分辨，判別是否是所要抓取的工件。 為防止握力過大引起物件損壞或握力過小引起物件滑落下來，一般采用兩種方法：一種是檢測把握物體手臂的變形，以選擇適當?shù)哪芰?，另一種是直接檢測指部與物件的滑落位移，來修正握力。 因此這種機械手具有以下幾方面的性能：（1） 能準確的抓住方位變化的物體。（2） 能判斷對象的重量。（3） 能自動避開障礙物。（4） 抓空或抓力不足時能檢測出來。 這種具有感知能力并能對感知的信息做出反應的工業(yè)機

18、械手稱為智能機械手，它是有發(fā)展前途的。 現(xiàn)在工業(yè)機械手的使用范圍只限于在簡單重復的操作方面節(jié)省人力，代替人從事繁重、危險的工作，在惡劣環(huán)境下尤其明顯，至于在汽車業(yè)和電子工業(yè)之類的費工的工業(yè)部門，機械手的應用情況不能說是很好的，原因之一是，工業(yè)機械手的性能還不能滿足這些工業(yè)部門的要求，適合機械手工作的范圍很狹小，另外經(jīng)濟性問題也很重要，利用機械手節(jié)約人力從經(jīng)濟上看不一定總是合算的。然而利用機械手實現(xiàn)生產(chǎn)合理化的要求，今后還會持續(xù)增長，只要技術(shù)方面和價格方面存在的問題獲得解決，機械手的應用必將飛躍發(fā)展。1.6 機械手坐標形式與自由度的選擇1.6.1 機械手坐標形式選擇 機械手一般包括圓柱坐標式、球

19、坐標式、直角坐標式、多關(guān)節(jié)式。直角坐標式機械手，占用空間大，工作范圍小，慣性大，一般不多用，只有在自由度較少時才考慮用。圓柱坐標式機械手，占用空間小，工作范圍大，慣性大，結(jié)構(gòu)簡單。多關(guān)節(jié)式機械手，占用空間小，工作范圍大，慣性小，能抓取底面物體，但多關(guān)節(jié)式結(jié)構(gòu)復雜，所以也不多用。球坐標式機械手，占用空間小，工作范圍大，慣性小，所需動力小，能抓取底面物體。 由以上敘述可以看出圓柱坐標式和球坐標式比較適合，但由于圓柱坐標式比球坐標式在結(jié)構(gòu)方面簡單一些，所以最后決定選擇圓柱坐標式機械手。 圖1 圓柱坐標機械手的機構(gòu)運動簡圖1.6.2機械手自由度選擇1.7 機械手的規(guī)格參數(shù) 抓重：300N 自由度：4個

20、 坐標形式：圓柱坐標式 手臂運動參數(shù)：伸縮行程（X）：400mm伸縮速度： <250mm/s升降行程（Z）：400mm升降速度： <70mm/s回轉(zhuǎn)范圍： 0°210°回轉(zhuǎn)速度： <90(°)/s手腕運動參數(shù)：回轉(zhuǎn)范圍： 0°180°回轉(zhuǎn)速度： <90(°)/s位置檢測： 用電位器反饋式重復定位精度：3mm驅(qū)動方式： 液壓驅(qū)動（中、低壓系統(tǒng)）控制方式： 可編程控制第二章 設計要求圖1 坐標式機械手動作原理圖11 控制要求如圖1所示，將物體從位置A搬至位置B機械手整個搬運過程要求都能自動控制。在啟動過程中能切換到

21、手動控制及自動控制或半自動控制(又稱單周期控制)，以便對設備進行調(diào)整和檢修。圖2是機械手控制系統(tǒng)的邏輯流程圖。系統(tǒng)啟動之前，機械手處于原始位置，條件是機械手在高位左位。 原位夾緊下降上升右移停止左移上升松開下降低位工件延時高位低位延時高位左位右位啟動如圖2 機械手控制程序的流程圖（1）動作順序：機械手從原點位置起始下移到A處下限位從A處夾緊物體后上升至上限位右移至右限位機械手下降至B處下限位將物體放置在B處后上升至上限位左移至左限位（原點）為一個循環(huán)。 （2）上限、A、B下限、左限、右限分別由限位開關(guān)控制；機械手設立起動和停止開關(guān)。 （3）機械手夾緊或松開的工作狀態(tài)以及到達每一個工位時，均應有

22、狀態(tài)顯示。 （4）機械手的夾緊和放松動作均應有1s延時，然后上升；機械手每到達一個位置均有0.5s的停頓延時，然后進行下一個動作。 （5）若機械手停止時不在原點位置，可通過手動開關(guān)分別控制機械手的上升和左移，使之回到原點。 （6）要求循環(huán)120次后自動停止工作并警鈴報警。12 I/O編址并畫出工作框圖13 編程并調(diào)試14 I/O端子接線圖第三章 工藝過程機械手的全部動作由氣缸驅(qū)動，而氣缸則由相應的電磁閥控制。其中，上升/下降和左移/右移分別由雙線圈二位電磁閥控制。例如當下降電磁閥通電時，機械手下降；當下降電磁閥斷電時，機械手下降停止。只有當上升電磁閥通電時，機械手才上升；當上升電磁閥斷電時，機

23、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。機械手的放松夾緊由一個單線圈二位電磁閥（稱為夾緊電磁閥）控制。當該線圈通電時，機械手夾緊，該線圈斷電時，機械手放松。當機械手右移到位并準備下降時，為了確保安全，必須在右工作臺上無工作時才允許機械手下降。也就是說，若上一次搬運到右工作臺上的工件尚未搬走時，機械手應自動停止下降。機械手的動作過程分解圖3所示。從原點開始，按下起動按鈕時，下降電磁閥通電，機械手下降。下降到底時，碰到下限位開關(guān)，下降電磁閥斷電，機械手下降停止；同時接通夾緊電磁閥，機械手夾緊。夾緊后，上升電磁閥通電，機械手上升。上升到頂時，碰到上限位開關(guān)，上升電磁閥斷電，上

24、升停止；同時接通右移電磁閥，機械手右移。右移到位時，碰到右限位開關(guān)，右移電磁閥斷電，機械手右移停止。若此時工作臺上無工件，則光電開關(guān)接通，下降電磁閥通電，機械手下降。下降到底時，碰到下限位開關(guān)，下降電磁閥斷電，機械手下降停止；同時夾緊電磁閥斷電；機械手放松，放松后，上升電磁閥通電，機械手上升。上升到頂時，碰到上限位開關(guān)，上升電磁閥斷電，上升停止；同時接通左移電磁閥，機械手左移。左移到原點時，碰到左限位開關(guān)，左移電磁閥斷電，左移停止。至此，機械手經(jīng)過8步動作完成了一個周期。 圖3 機械手動作過程分解圖機械手的操作方式分為手動操作方式和自動操作方式。自動操作方式又分為步進、單周期和連續(xù)操作方式。

25、手動操作：用按鈕對機械手的每一步運動單獨進行操作控制。例如，當選擇上下運動時，按下啟動按鈕，機械手下降；按下停止按鈕，機械手上升。當選擇左右運動時，上下啟動按鈕，機械手右移；按下停止按鈕，機械手左移。當選擇夾緊放松運動時，按下啟動按鈕，機械手夾緊；按下停止按鈕，機械手放松。 步進操作：每按一次啟動按鈕，機械手完成一次動作后自動停止。 單周期操作：機械手從原點開始，按一下啟動按鈕，機械手自動完成一個周期的動作后停止。 連續(xù)操作：機械手從原點開始，按一下啟動按鈕，機械手的動作將自動的、連續(xù)不斷的周期性循環(huán)。在工作中若按一下停止按鈕，則機械手將繼續(xù)完成一個周期的動作后，回到原點自動停止。第四章 操作

26、面板布置 根據(jù)控制要求，需安排一些操作開關(guān)，并設計控制箱面板布置圖如圖4圖4 操作面板布置圖圖4中，接通單操作方式。按加載選擇開關(guān)的位置，用啟動停止按鈕選擇加載操作，當加載選擇開關(guān)打到左右位置時，按下啟動按鈕，機械手右行；若按下停止按鈕，機械手左行。上述操作可用于使機械手回到原點。接通步進方式。機械手在原點時，按下啟動按鈕，向前操作一步；每按啟動按鈕一次，操作一次。接通單周期操作方式。機械手在原點時，按下啟動按鈕，自動操作一個周期。接通連續(xù)操作方式。機械手在原點時，按下啟動按鈕，連續(xù)執(zhí)行自動周期操作，當按下停止按鈕，機械手完成此周期后自動回到原點并不再動作。第五章 輸入/輸出端子地址分配該機械

27、手控制系統(tǒng)所采用的PLC是德國西門子公司生產(chǎn)的S7-200CPU224，圖5是S7-200CPU224輸入/輸出端子地址分配圖。該機械手控制系統(tǒng)共使用了14個輸入點，6個輸出點。圖5 機械手的輸入/輸出接線圖第六章 程序規(guī)劃及編制 為了在程序中安排機械手控制系統(tǒng)單操作、步進操作、自動操作等功能程序，規(guī)劃程序整體結(jié)構(gòu)如圖6所示圖6 機械手控制系統(tǒng)整體程序圖若選擇單操作工作方式，I0.7斷開，接著執(zhí)行單操作程序。單操作程序可以獨立于自動操作程序，可另行設計。在單周期工作方式下，可執(zhí)行自動操作程序。在步進工作方式下，執(zhí)行步進操作程序，按一下按鈕執(zhí)行一個動作，并按規(guī)定順序進行。在需要自動操作方式時，中

28、間繼電器M1.0接通。步進工作方式，單操作工作方式和自動操作方式，都用同樣的輸出繼電器第七章 單操作工作的程序如圖7是實現(xiàn)單操作工作的梯形圖程序圖7 機械手單操作梯形圖為避免發(fā)生誤動作，插入了一些連鎖電路。例如，將加載開關(guān)扳到“左右”檔時，按下啟動按鈕，機械手右行；按下停止按鈕，機械手向左行。這兩個動作只有當機械手處在上限時才能執(zhí)行。將加載開關(guān)扳到“夾/松”檔，按下啟動按鈕，執(zhí)行夾緊動作；按下停止按鈕，松開。將加載開關(guān)扳到“上/下”檔，按下啟動按鈕，下降；按停止按鈕，上升。第八章 自動操作程序如圖8是機械手自動操作功能圖，圖9是與之對應的梯形圖圖8 自動操作順序功能圖圖9 自動操作梯形圖PLC

29、由STOP轉(zhuǎn)為RUN時，初始脈沖SM0.1對狀態(tài)進行初始復位。當機械手在原點時，將狀態(tài)繼電器S0.0置1，這是第一步。按下啟動按鈕后，置位狀態(tài)繼電器S0.1，同時將原工作狀態(tài)繼電器S0.0清零，輸出繼電器Q0.0得電，Q0.5復位，原點指示燈熄滅，執(zhí)行下降動作。當下降到底碰到下限位開關(guān)時，I0.1接通，將狀態(tài)繼電器S0.2置1，同時將狀態(tài)繼電器S0.1清零，輸出繼電器S0.0復位，Q0.2置1，于是機械手停止下降，執(zhí)行夾緊動作；定時器T37開始計時，延時1.7s后，接通T37動合觸點將狀態(tài)繼電器S0.3置1，同時將狀態(tài)繼電器S0.2清零，而輸出繼電器Q0.1得電，執(zhí)行上升動作。由于Q0.2已經(jīng)被置1，夾緊動作繼續(xù)執(zhí)行。當上升到上限位時，I0.2接通，將狀態(tài)繼電器S0.4置1，同時將繼電器S0.3清零，Q0.1失電，不再上升，而Q0.3得電，執(zhí)行右行動作。當右行至右限位時，I0.3接通，Q0.3失電，機械手右行停止，若此時I0.5接通，則將狀態(tài)繼電器S0.5置1，同時將狀態(tài)繼電器S0.4清零，而Q0.0再次