基于PLC的沖壓工件位置翻轉(zhuǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)說明書

PLC技術(shù)應(yīng)用項(xiàng)目說明書基于PLC的沖壓工件位置翻轉(zhuǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院專業(yè)機(jī)械電子工程班級(jí)2012級(jí)機(jī)電2班學(xué)生姓名李進(jìn)輝指導(dǎo)老師徐文斌2015年10月30日課程設(shè)計(jì)任務(wù)書茲發(fā)給2012級(jí)機(jī)電2班學(xué)生李進(jìn)輝課程設(shè)計(jì)任務(wù)書，內(nèi)容如下：設(shè)計(jì)題目：基于PLC沖壓工件位置翻轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)應(yīng)完成的項(xiàng)目：（1）選題的背景和意義；（2）明確設(shè)計(jì)任務(wù)，擬定總體設(shè)計(jì)方案（3）硬件設(shè)計(jì)，傳感器、PLC（和電機(jī)）選型，設(shè)計(jì)信號(hào)采集、轉(zhuǎn)換電路，畫出PLC端口分配圖、接線控制端子連接圖；（4）軟件設(shè)計(jì)，編寫控制程序流程圖（或重要程序）（5）課程設(shè)計(jì)說明書1份。參考資料以及說明：[1]方承遠(yuǎn)、張振國(guó).工廠電氣控制技術(shù)[M].北京機(jī)械工業(yè)出版社2006

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[5]張萬忠.可編程控制器應(yīng)用技術(shù)[M].北京化學(xué)工業(yè)出版社2005.本設(shè)計(jì)任務(wù)書于2015年10月12日發(fā)出，應(yīng)于2015年10月30日前完成，然后進(jìn)行答辯。指導(dǎo)教師簽發(fā)2015年10月30日

課程設(shè)計(jì)評(píng)語：課程設(shè)計(jì)總評(píng)成績(jī)：指導(dǎo)教師簽字：年月日目錄TOC\o"1-3"\h\z第一章緒論 21.1課題設(shè)計(jì)背景 21.2課題設(shè)計(jì)內(nèi)容 21.3課題設(shè)計(jì)意義 3第二章系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案 42.1總體方案 42.2執(zhí)行機(jī)構(gòu) 42.3驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 52.4控制系統(tǒng) 52.5位置檢測(cè)裝置 6第三章執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 73.1整體機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 73.2手部設(shè)計(jì) 93.3手腕設(shè)計(jì) 103.4手臂設(shè)計(jì) 11第四章設(shè)備的選型 124.1驅(qū)動(dòng)設(shè)備的選型 124.2傳感器的選型 12第五章控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 145.1PLC工作原理 145.2PLC系統(tǒng)選型 145.3系統(tǒng)I/O分配表 155.4PLC程序設(shè)計(jì) 165.5程序編程 175.6人機(jī)界面設(shè)置 195.7觸摸屏界面設(shè)計(jì) 20小結(jié) 22參考文獻(xiàn) 23

摘要本文在此介紹一種采用可編程控制器PLC，其電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、投資少、自動(dòng)化程度高、還具有在線修改功能，靈活性強(qiáng)。介紹它的機(jī)構(gòu)和PLC控制的特點(diǎn)及國(guó)內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r，對(duì)機(jī)械手進(jìn)行總體方案設(shè)計(jì)，確定機(jī)械手的座標(biāo)型式和自由度，確定機(jī)械手的技術(shù)參數(shù)，設(shè)計(jì)機(jī)械手的手臂結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)出機(jī)械手的氣動(dòng)系統(tǒng)，繪制機(jī)械手氣壓系統(tǒng)工作原理圖。本課題主要設(shè)計(jì)沖壓工件位置翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)制系統(tǒng)中的位置翻轉(zhuǎn)控制，系統(tǒng)的梯形圖程序，需根據(jù)工作要求設(shè)計(jì)出周密完整的梯形圖程序，這是整個(gè)翻轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心工作也是課題的重難點(diǎn)。系統(tǒng)多用于實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)中。關(guān)鍵詞：PLC、沖壓工件翻轉(zhuǎn)、自動(dòng)化控制

第一章緒論1.1課題設(shè)計(jì)背景在當(dāng)今大規(guī)模制造業(yè)中，企業(yè)為提高生產(chǎn)效率，保障產(chǎn)品質(zhì)量，普遍重視生產(chǎn)過程的自動(dòng)化程度，工業(yè)機(jī)器人作為自動(dòng)化生產(chǎn)線上的重要成員，逐漸被企業(yè)所認(rèn)同并采用。工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)水平和應(yīng)用程度在一定程度上反映了一個(gè)國(guó)家工業(yè)自動(dòng)化的水平，目前，工業(yè)機(jī)器人主要承擔(dān)著焊接、噴涂、搬運(yùn)以及堆垛等重復(fù)性并且勞動(dòng)強(qiáng)度極大的工作，工作方式一般采取示教再現(xiàn)的方式。。

由于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和集成電路的迅速發(fā)展，PLC向小型化、微型化和高速化發(fā)展。在應(yīng)用中，PLC可與上位機(jī)聯(lián)網(wǎng)，也可下掛PLC，組成分布式控制系統(tǒng)。PLC已廣泛應(yīng)用于冶金、電力、石油、化工、建材、機(jī)械、輕工、食品、市政、交通和軍工等行業(yè)。

PLC的應(yīng)用是基于其以微處理器為核心，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)發(fā)展起來的一種通用的工業(yè)自動(dòng)控制裝置，它具有可靠性高、體積小、功能強(qiáng)、程序設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、靈活通用、維護(hù)方便等一系列優(yōu)點(diǎn)。因而在制造、冶金、能源、交通、化工、電力等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，成為現(xiàn)代工業(yè)控制的支柱之一。根據(jù)這些特點(diǎn)，可將其應(yīng)用形式歸納為以下幾種：開關(guān)量邏輯控制、模擬量控制、過程控制、定時(shí)和計(jì)數(shù)控制、順序控制、數(shù)據(jù)處理、通信和聯(lián)網(wǎng)。1.2課題設(shè)計(jì)內(nèi)容實(shí)現(xiàn)100*200*2（2mm厚）的不銹鋼工件的翻轉(zhuǎn)1、PLC（或其他）編程2、工件翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)3、位置傳感器、行程開關(guān)選型4、操作面板設(shè)計(jì)（觸摸屏、文本顯示、按鈕）1.3課題設(shè)計(jì)意義可編程序控制器（PLC）因?yàn)榉€(wěn)定可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、簡(jiǎn)單易學(xué)、功能強(qiáng)大和使用方便已經(jīng)成為應(yīng)用面最廣、最廣泛的通用工業(yè)控制裝置，成為當(dāng)代工業(yè)自動(dòng)化的主要支柱之一。位置翻轉(zhuǎn)控制要求接入設(shè)備使用簡(jiǎn)便，對(duì)應(yīng)于系統(tǒng)組態(tài)的編程簡(jiǎn)單，具有人性化的人機(jī)界面，配備應(yīng)用程序庫，加快編程和調(diào)試速度。通過PLC對(duì)程序設(shè)計(jì)，提高了翻轉(zhuǎn)的控制水平。因此PLC在位置翻轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用非常廣泛，非常有實(shí)際價(jià)值。第二章系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案2.1總體方案位置檢測(cè)裝置位置檢測(cè)裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)腰部底部手部手臂腰部底部手部手臂圖2-1總體方設(shè)計(jì)框圖機(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。各系統(tǒng)相互之間的關(guān)系。在PLC程序控制的條件下，采用氣壓傳動(dòng)方式，來實(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。2.2執(zhí)行機(jī)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(jī)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(yùn)動(dòng)形式有回轉(zhuǎn)型和平移型?；剞D(zhuǎn)型手指結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(shí)，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(jī)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(jī)構(gòu)型式較多時(shí)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)整被抓取物件的方位(即姿勢(shì))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(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)。4、機(jī)座機(jī)座是機(jī)械手的基礎(chǔ)部分，機(jī)械手執(zhí)行機(jī)構(gòu)的各部件和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)均安裝于機(jī)座上，故起支撐和連接的作用。2.3驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是驅(qū)動(dòng)工業(yè)機(jī)械手執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力裝置調(diào)節(jié)裝置和輔助裝置組成。常用的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)有液壓傳動(dòng)、氣壓傳動(dòng)、機(jī)械傳動(dòng)。控制系統(tǒng)是支配著工業(yè)機(jī)械手按規(guī)定的要求運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)。2.4控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)是支配著工業(yè)機(jī)械手按規(guī)定的要求運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)。目前工業(yè)機(jī)械手的控制系統(tǒng)一般由程序控制系統(tǒng)和電氣定位(或機(jī)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(jī)械手按規(guī)定的程序運(yùn)動(dòng)，并記憶人們給予機(jī)械手的指令信息(如動(dòng)作順序、運(yùn)動(dòng)軌跡、運(yùn)動(dòng)速度及時(shí)間)，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)。2.5位置檢測(cè)裝置控制機(jī)械手執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)位置，并隨時(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。

第三章執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)整體機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)常用工業(yè)機(jī)械手按驅(qū)動(dòng)方式分:直角座標(biāo)式、圓柱座標(biāo)式、球座標(biāo)式、多關(guān)節(jié)式幾種類型，如圖3.1所示。其中直角座標(biāo)式手臂可沿X、Y、Z座標(biāo)軸作直線移動(dòng)，即伸縮、升降和橫移。其特點(diǎn)是直觀性好，所占空間位置大。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)所需，特選定為直角座標(biāo)式。圖該機(jī)械手具有3個(gè)自由度，即：手指張合；手腕回轉(zhuǎn)；手臂升降3個(gè)主要運(yùn)動(dòng)。根據(jù)以上參數(shù)，圖3.2是機(jī)械手整體結(jié)構(gòu)示意圖。手部設(shè)計(jì)手部主要有以下幾類：手指式、吸盤式、磁吸式及其他形式。本設(shè)計(jì)抓取的零件為盤類零件，故選擇二指式來實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的抓放。手指式又可分為：平移式手指當(dāng)手指夾持的工件直徑變化時(shí)并不影響工件中心位置的改變，即定位誤差為零。但平移式手指結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，體積大，要求加工精度高。顯然本設(shè)計(jì)機(jī)械手不適合使用此方案。2）回轉(zhuǎn)式手指當(dāng)手指夾持不同直徑的工件時(shí)則產(chǎn)生定位偏差。但回轉(zhuǎn)式手指結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。綜上，本機(jī)械手選擇二指回轉(zhuǎn)式手指手指張合采用齒輪齒條傳動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖3.3手腕設(shè)計(jì)腕部是連接手部和臂部的部件，腕部運(yùn)動(dòng)主要用于改變被夾工件的方位，它動(dòng)作靈活，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小。本課題要求具有腕部回轉(zhuǎn)這一自由度如圖，可用具有一個(gè)回轉(zhuǎn)自由度的擺動(dòng)回轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)所要求動(dòng)作。圖3.4手臂設(shè)計(jì)常見的手臂伸縮機(jī)構(gòu)有以下幾種：雙導(dǎo)桿手臂伸縮機(jī)構(gòu)。2)手臂的典型運(yùn)動(dòng)形式有：直線運(yùn)動(dòng)，如手臂的伸縮，升降和橫向移動(dòng)；回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，如手臂的左右擺動(dòng)，上下擺動(dòng)；符合運(yùn)動(dòng)，如直線運(yùn)動(dòng)和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)組合，兩直線運(yùn)動(dòng)的雙層液壓缸空心結(jié)構(gòu)。3)雙活塞桿液壓崗結(jié)構(gòu)。(2)手臂運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇綜合考慮，本設(shè)計(jì)選擇雙導(dǎo)桿伸縮機(jī)構(gòu)。第四章設(shè)備的選型4.1驅(qū)動(dòng)設(shè)備的選型換向閥電磁換向閥是用電磁鐵的推力來推動(dòng)閥芯運(yùn)動(dòng)以變換氣體流動(dòng)方向的控制閥，簡(jiǎn)稱電磁閥。電磁換向閥有滑閥和球閥兩種結(jié)構(gòu)，通常所說的電磁換向閥為滑閥結(jié)構(gòu)，稱球狀或錐狀閥芯的電磁換向閥為電磁換向座閥，也稱電磁球閥。常用的換向閥閥芯在閥體內(nèi)作往復(fù)滑動(dòng)，成為滑閥?；y是一個(gè)有多段環(huán)形槽的圓柱體，其直徑大的部分稱凸肩,凸肩與閥體內(nèi)孔相配合，閥體內(nèi)孔中加工有若干段環(huán)形槽，閥體上有若干個(gè)與外部想通的油口，并與相應(yīng)的環(huán)形槽相通。根據(jù)具體的工作及其原理選擇二位五通電磁換向閥。節(jié)流閥節(jié)流閥的啟閉件大多為圓錐流線型，通過它改變通道截面積而達(dá)到調(diào)節(jié)流量和壓力。節(jié)流閥供在壓力降極大的情況下作降低介質(zhì)壓力之用。介質(zhì)在節(jié)流閥瓣和閥座之間流速很大，以致使這些零件表面很快損壞－即所謂汽蝕現(xiàn)象。為了盡是減少汽蝕影響，閥瓣采用耐汽蝕材料（合金鋼制造）并制成頂尖角為140-180的流線型圓錐體，這還能使閥瓣能有較大的開啟高度，一般不推薦在小縫隙下節(jié)流。綜上所述，選擇角式節(jié)流閥。動(dòng)力機(jī)選擇，該機(jī)械手在室內(nèi)使用，固選用電動(dòng)機(jī)較為方便且電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜。4.2傳感器的選型位置傳感器可用來檢測(cè)位置，反映某種狀態(tài)的開關(guān)，和位移傳感器不同，位置傳感器有接觸式和接近式兩種。接觸式傳感器的觸頭由兩個(gè)物體接觸擠壓而動(dòng)作，常見的有行程開關(guān)、二維矩陣式位置傳感器等。行程開關(guān)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、動(dòng)作可靠、價(jià)格低廉。當(dāng)某個(gè)物體在運(yùn)動(dòng)過程中，碰到行程開關(guān)時(shí)，其內(nèi)部觸頭會(huì)動(dòng)作，從而完成控制，如在加工中心的X、Y、Z軸方向兩端分別裝有行程開關(guān)，則可以控制移動(dòng)范圍。二維矩陣式位置傳感器安裝于機(jī)械手掌內(nèi)側(cè)，用于檢測(cè)自身與某個(gè)物體的接觸位置。接近開關(guān)是指當(dāng)物體與其接近到設(shè)定距離時(shí)就可以發(fā)出“動(dòng)作”信號(hào)的開關(guān)，它無需和物體直接接觸。接近開關(guān)有很多種類，主要有電磁式、光電式、差動(dòng)變壓器式、電渦流式、電容式、干簧管、霍爾式等。接近開關(guān)在數(shù)控機(jī)床上的應(yīng)用主要是刀架選刀控制、工作臺(tái)行程控制、油缸及汽缸活塞行程控制等。根據(jù)實(shí)際情況所需，選擇直動(dòng)式行程開關(guān)。第五章控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)5.1PLC工作原理PLC是一種工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，它的工作原理是建立在計(jì)算機(jī)工作原理的基礎(chǔ)之上，即通過執(zhí)行反映控制要求的用戶程序來實(shí)現(xiàn)的。CPU是以分時(shí)操作方式來處理各項(xiàng)任務(wù)的，所以它屬于串行工作方式。PLC工作的整個(gè)過程可分為三部分：第一部分是上電處理。機(jī)器上電后對(duì)PLC系統(tǒng)進(jìn)行一次初始化，包括硬件初始化，I/O模塊配置檢查，停電保持范圍設(shè)定。系統(tǒng)通信參數(shù)配置及其他初始化處理等。第二部分是掃描過程。PLC上電處理階段完成以后進(jìn)入掃描工作過程。第三部分是出錯(cuò)處理。PLC每掃描一次，執(zhí)行一次自診斷檢查，確定PLC自身的動(dòng)作是否正常，如檢查出異常時(shí)，CPU面板上的LED及異常繼電器會(huì)接通，在特殊寄存器中會(huì)存入出錯(cuò)代碼，當(dāng)出現(xiàn)致命錯(cuò)誤時(shí)，CPU被強(qiáng)制為STOP方式，所有的掃描便停止。PLC是按集中輸入、集中輸出，周期性循環(huán)掃描的方式進(jìn)行工作的。每一次掃描所用的時(shí)間稱作掃描周期或工作周期。在一個(gè)掃描周期中，PLC一般將完成部分或全部的以下操作：讀輸入→處理通信請(qǐng)求→執(zhí)行邏輯控制程序→寫輸出執(zhí)行→CPU自診斷。PLC就是這樣周而復(fù)始的循環(huán)這些動(dòng)作過程一直到關(guān)機(jī)。當(dāng)PLC上電后，處于正常運(yùn)行時(shí)，它將不斷重復(fù)掃描過程，并不斷循環(huán)重復(fù)下去。分析上述掃描過程，如果不考慮遠(yuǎn)程的服務(wù)要求，這樣掃描過程就只有“輸入采樣”、“程序執(zhí)行”和“輸出刷新”三個(gè)階段了。這三個(gè)階段是PLC工作過程的中心內(nèi)容，也就是PLC的工作原理。5.2PLC系統(tǒng)選型PLC產(chǎn)品的種類繁多。PLC的型號(hào)不同，對(duì)應(yīng)著其結(jié)構(gòu)形式、性能、容量、指令系統(tǒng)、編程方式、價(jià)格等均各不相同，適用的場(chǎng)合也各有側(cè)重。因此，合理選用PLC，對(duì)于提高PLC控制系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有著重要意義。μs應(yīng)用指令：1.52至幾百微秒，指令編程語言邏輯梯形圖和指令清單使用步進(jìn)梯形圖能生成SFC類型程序程式容量8000步內(nèi)置。5.3系統(tǒng)I/O分配表根據(jù)沖壓工件翻轉(zhuǎn)系統(tǒng)的控制要求，系統(tǒng)I/O分配表如表3.2所示。表3.2系統(tǒng)I/O分配表輸入外設(shè)輸出功能X0旋轉(zhuǎn)初始位Y0左旋X1旋轉(zhuǎn)極限位Y1右旋X2前限位Y2前升X3后限位Y3后縮X4夾緊極限位Y4夾緊X5松開極限位Y5放松X11按鈕開關(guān)X12按鈕開關(guān)X13按鈕開關(guān)X14按鈕開關(guān)5.4PLC程序設(shè)計(jì)首先，要定原點(diǎn)，讓機(jī)械手處于原點(diǎn)的位置，然后根據(jù)工作要求運(yùn)動(dòng)（工作要求可以根據(jù)實(shí)際情況修改），最后回到原點(diǎn)根據(jù)沖壓工件翻轉(zhuǎn)的要求，機(jī)械手所需要完成的動(dòng)作及工作流程如圖5.1所示根據(jù)圖的工作流程圖，結(jié)合I/O分配表。首先，要定原點(diǎn)，讓機(jī)械手處于原點(diǎn)的位置，然后根據(jù)工作要求運(yùn)動(dòng)（工作要求可以根據(jù)實(shí)際情況修改），最后回到原點(diǎn)機(jī)械手工作順序功能圖如圖5.2。5.5程序編程如下圖所示，X10為開機(jī)啟動(dòng)按鈕，X11為急停按鈕，X0-X5分別為各位置傳感器，當(dāng)開機(jī)按鈕按下后，M10線圈得電并自鎖，當(dāng)檢測(cè)在原點(diǎn)時(shí)其計(jì)時(shí)器開始計(jì)時(shí)，沖壓工件開始進(jìn)行翻轉(zhuǎn)。如下圖所示，當(dāng)機(jī)械手到前極限位時(shí)，機(jī)械手停止向前運(yùn)動(dòng)，T2開始計(jì)時(shí)，T2閉合是機(jī)械手開始加緊，然后T3開始計(jì)時(shí)，機(jī)械手開始向后運(yùn)動(dòng)到極限位，開始翻轉(zhuǎn)。5.6人機(jī)界面設(shè)置觸摸屏的種類：電阻式觸摸屏：電阻式觸摸屏輸入采用層狀結(jié)構(gòu)，通常用玻璃或有機(jī)玻璃作為基層，在其表面涂有一層透明的導(dǎo)電層，上面再蓋有一層外表面經(jīng)過硬化處理、光滑防刮的塑料。其表面也涂有一層ITO，在兩層導(dǎo)電層之間用許多細(xì)?。ㄐ∮?/1000英寸）的透明隔離點(diǎn)將它們隔開。當(dāng)用手指接觸屏幕時(shí)，兩層ITO發(fā)生接觸，電阻發(fā)生變化，控制器就根據(jù)檢測(cè)到的電阻變化計(jì)算接觸點(diǎn)的坐標(biāo)，以獲取用戶輸入點(diǎn)。電阻式觸摸屏工作時(shí)對(duì)外界完全隔離，其優(yōu)點(diǎn)是不怕灰塵和水汽，可以用任何物體來觸摸，可以用來寫字畫畫，因此它比較適合在工業(yè)控制領(lǐng)域及辦公室內(nèi)使用。電阻式觸摸共同的缺點(diǎn)是，因?yàn)閺?fù)合膜的外層采用塑膠材料，如果觸摸時(shí)用力過大，或者尖銳的物體觸摸，都很可能劃傷整個(gè)觸摸屏并導(dǎo)致其整體報(bào)廢。電容式觸摸屏：電容式觸摸屏利用人體電流感應(yīng)原理進(jìn)行工作，電容式觸摸屏是一塊4層復(fù)合玻璃屏，玻璃屏的內(nèi)表面和夾層各涂有一層ITO，最外層是一薄層矽土玻璃保護(hù)層，夾層ITO涂層作為工作面，4個(gè)角上引出4個(gè)電極，內(nèi)層ITO為屏蔽層以保證良好的工作環(huán)境。當(dāng)手指觸摸在玻璃保護(hù)層上時(shí)，在用戶和觸摸屏表面與觸摸屏表面開成個(gè)耦合電容，于是手指人接觸點(diǎn)吸走一個(gè)很小的電流。這個(gè)電流分別人觸摸屏的四角上的電極中流出，并且經(jīng)這4個(gè)電極的電流與手指到4個(gè)角的距離成正比，控制器通過對(duì)這個(gè)4個(gè)電流比例的精確計(jì)算，得出觸摸點(diǎn)的位置。電容屏反光嚴(yán)重，且對(duì)各波長(zhǎng)光的透光率不廢均勻，導(dǎo)致屏幕出現(xiàn)色彩失真問題，光線在各層間反射，還造成圖像字符模糊等不利影響。此外，用圈套面積導(dǎo)體物靠近電容屏，天還未觸摸到時(shí)就能引起電容屏的誤動(dòng)作。電容屏在用不導(dǎo)電物體觸摸時(shí)沒有反應(yīng)，就是因?yàn)樵黾恿烁鼮榻^緣的介質(zhì)。電容屏還有一些缺點(diǎn)，如漂移問題，當(dāng)環(huán)境溫度、濕度改變時(shí)，環(huán)境電場(chǎng)發(fā)生改變時(shí)，都會(huì)引起電容屏的飄移，造成不準(zhǔn)確，電容屏漂移問題屬于技術(shù)的先天不足，電容屏的漂移是累積的，在工作現(xiàn)場(chǎng)也經(jīng)常需要校準(zhǔn)。此外，理論上許多應(yīng)該線性關(guān)系實(shí)際上卻是非線性的。雖然電容觸摸屏最外支的矽土層防護(hù)玻璃防刮擦性很好，但是只要被硬物敲擊，都有可能破壞其表面形成小洞，并傷及ITO，導(dǎo)致電容屏不能再正常工作。3、表面聲波式觸摸屏：表面是超聲波的一種，是在介質(zhì)表面涂層傳播的機(jī)械能量波。通過三角基座，可以做到定向、小角度的表面聲波能量發(fā)射，表面聲波性能穩(wěn)定，易于分析、并且在橫波傳遞過程中具有非常尖銳的頻率特性，表面聲波相關(guān)的理論研究、半導(dǎo)體材料、聲導(dǎo)材料、檢測(cè)技術(shù)等技術(shù)都已經(jīng)相當(dāng)成熟。表面聲波式觸摸屏具有清晰度較高，透光率好，高度耐久，抗刮傷性良好，反應(yīng)靈敏，不受溫度、溫度等環(huán)境因素影響等優(yōu)點(diǎn)，在公共場(chǎng)所使用較多。表面聲波屏需要經(jīng)常維護(hù)，因?yàn)榛覊m、油污甚至飲料的液體沾染在屏的表面，都會(huì)阻塞觸摸屏表面導(dǎo)波槽，使聲波不能正常發(fā)射，或使波形改變而控制器無法正常識(shí)別，從而影響觸摸屏的正常使用。用戶需嚴(yán)格注意環(huán)境衛(wèi)生，經(jīng)常擦抹屏的表面，并定期作全面徹底擦除，以確保表面聲波式觸摸屏的使用壽命和精度。紅外式觸摸屏：紅外式觸摸屏是利用x、y方向上密布的紅外線矩陣來檢