PLC實(shí)現(xiàn)搬運(yùn)機(jī)械手控制設(shè)計(jì)方案

閩西職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械工程系機(jī)械手設(shè)計(jì)封 面1/14閩西職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械工程系機(jī)械手設(shè)計(jì)作者：PanHongliang僅供個(gè)人學(xué)習(xí)工業(yè)機(jī)械手PLC控制說明2/14閩西職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械工程系機(jī)械手設(shè)計(jì)書專業(yè)名稱: 機(jī)電一體化班 級: 10 級機(jī)電4班設(shè)計(jì)課題: 工業(yè)機(jī)械手的 PLC控制導(dǎo)師姓名: 鄭毅鋒成 員: 蔡明輝、顏駿暉 、余雄張起華、鄭晨躍、鄭福順3/14個(gè)人收集整理 勿做商業(yè)用途目錄一、摘要2二、設(shè)計(jì)任務(wù)3三、設(shè)計(jì)目的3四、設(shè)計(jì)要求3五、機(jī)械手的概述3六、機(jī)械手的工作方式4七 、 機(jī) 械 手 傳 送 工 件 系 統(tǒng) 示 意圖 4（ 1 ）、 機(jī) 械 手 工 作 過 程 示 意圖 4（2）、機(jī)械手傳送示意及操作面板圖 5八 、 機(jī) 械 手 的 動(dòng) 作 原理 5九 、 輸 入 和 輸 出 點(diǎn) 分 配表 64/14個(gè)人收集整理 勿做商業(yè)用途十 、 控 制 系 統(tǒng) 流 程圖 7十一、控制程序 7十 二 、 梯 形圖 11十 三 、 指 令表 13十 四 、 設(shè) 計(jì) 小結(jié) 14十 五 、 參 考 文獻(xiàn) 14摘要機(jī)械手是工業(yè)控制和加工中經(jīng)常用到的執(zhí)行部件，具有能適應(yīng)惡劣工作環(huán)境、效率高、安全穩(wěn)定和可進(jìn)行高強(qiáng)度工作的優(yōu)點(diǎn)，在自動(dòng)化生產(chǎn)線上有廣泛的應(yīng)用。 在現(xiàn)代工業(yè)中，生產(chǎn)過程的機(jī)械化，自動(dòng)化已成為突出的主題。 化工等連續(xù)性生產(chǎn)過程的自動(dòng)化已基本得到解決。專用機(jī)床是大批量生產(chǎn)自動(dòng)化的有效的辦法；控制機(jī)床、數(shù)控機(jī)床、加工中心等自動(dòng)化機(jī)械是有效地解決多品種小批量生產(chǎn)自動(dòng)化的重要辦法。 但除切削加工本身外， 還有大量的裝卸、搬運(yùn)、裝配等作業(yè)，有待于進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)機(jī)械化,工業(yè)機(jī)械手就是為實(shí)現(xiàn)這些工序的自動(dòng)化而生產(chǎn)的。機(jī)械手是能夠模仿人體上肢的部分5/14個(gè)人收集整理 勿做商業(yè)用途功能，可以對其進(jìn)行自動(dòng)控制使其按照預(yù)定要求輸送制品或操持工具進(jìn)行生產(chǎn)操作的自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備。自上世紀(jì)六十年代，PLC設(shè)計(jì)的機(jī)械手被實(shí)現(xiàn)為一種產(chǎn)品后，對它的開發(fā)應(yīng)用也在不斷發(fā)展，它可以在減輕繁重的體力勞動(dòng)、改善勞動(dòng)條件和安全生產(chǎn)；提高生產(chǎn)效率、穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量、降低廢品率、降低生產(chǎn)成本、增強(qiáng)企業(yè)的競爭力等方面起到及其重要的作用。關(guān)鍵字：機(jī)械手 PLC 現(xiàn)代工業(yè)一、設(shè)計(jì)任務(wù)：機(jī)械手PLC控制的實(shí)現(xiàn)二、設(shè)計(jì)目的：1、培養(yǎng)機(jī)械設(shè)計(jì)能力； 2、擴(kuò)展知識結(jié)構(gòu)； 3、培養(yǎng)綜合運(yùn)用能力； 4、是課堂教學(xué)的有益補(bǔ)充。通過本次論文，進(jìn)一步加強(qiáng)自己對機(jī)械手和 PLC的認(rèn)識，以及它們在生活中廣泛應(yīng)用。三、設(shè)計(jì)要求：闡述機(jī)械手的工作原理如何實(shí)現(xiàn)PLC對機(jī)械手的控制機(jī)械手控制程序設(shè)計(jì)四、機(jī)械手的概述：機(jī)械手是在機(jī)械化、自動(dòng)化生產(chǎn)過程中發(fā)展起來的一種新型裝置。近年來，隨著電子技術(shù)特別是電子計(jì)算機(jī)的廣泛6/14個(gè)人收集整理 勿做商業(yè)用途應(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：(1)機(jī)床加工工件的裝卸，特別是在自動(dòng)化車床、組合機(jī)床上使用較為普遍。(2)在裝配作業(yè)中應(yīng)用廣泛， 在電子行業(yè)中它可以用來裝配印制電路板，在機(jī)械行業(yè)中它可以用來組裝零部件。(3)可在勞動(dòng)條件差，單調(diào)重復(fù)易子疲勞的工作環(huán)境工作，以代替人的勞動(dòng)。4）可在危險(xiǎn)場合下工作，如軍工品的裝卸、危險(xiǎn)品及有害物的搬運(yùn)等。(5）宇宙及海洋的開發(fā)。(6)軍事工程及生物醫(yī)學(xué)方面的研究和試驗(yàn)。五、機(jī)械手的工作方式 :機(jī)械手電氣控制系統(tǒng)，除了有多工步特點(diǎn)之外，還要求有連續(xù)控制和手動(dòng)控制等操作方式。工作方式的選擇可以很方便地在操作面板上表示出來。當(dāng)旋鈕打向回原點(diǎn)時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)地回到左上角位置待命。當(dāng)旋鈕打向自動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)7/14個(gè)人收集整理 勿做商業(yè)用途完成各工步操作，且循環(huán)動(dòng)作。當(dāng)旋鈕打向手動(dòng)時(shí)，每一工步都要按下該工步按鈕才能實(shí)現(xiàn)。以下是設(shè)計(jì)該機(jī)械手控制程序的步驟和方法。六、機(jī)械手傳送工件系統(tǒng)示意圖：1、機(jī)械手工作過程示意圖如下圖所示：原位 下降 夾緊 上升 右移左移 上移 放松 下降2、機(jī)械手傳送示意及操作面板圖七、機(jī)械手的動(dòng)作原理1控制要求將物體從位置 AA搬到位置 BB2動(dòng)作順序：機(jī)械手從原點(diǎn)位置起始下移到處下限位 —從處加緊手物體后上升至上限位--右移至右限位--機(jī)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-z左移至左限位（原點(diǎn)）為一個(gè)循環(huán)B3上限，AB下限，左限，右限分別由限位開關(guān)控制，機(jī)械手設(shè)立啟動(dòng)和停止開關(guān)。4機(jī)械手夾緊或松開的工作狀態(tài)以及達(dá)到每一個(gè)工位時(shí)， 均應(yīng)有狀態(tài)顯示.。5機(jī)械手的夾緊和放松動(dòng)作均應(yīng)有 11秒延時(shí)，然后上升，機(jī)械手每到達(dá)一個(gè)位置均有 o.5秒的停頓時(shí)間,然后進(jìn)行下一8/14個(gè)人收集整理 勿做商業(yè)用途個(gè)動(dòng)作.。若械手停止時(shí)不在原點(diǎn)位置可通過手動(dòng)開關(guān)分別控制機(jī)械手d的上升和左移使之回到原點(diǎn)八、輸入和輸出點(diǎn)分配表及原理接線圖表1 機(jī)械手傳送系統(tǒng)輸入和輸出點(diǎn)分配表名稱代號輸入名稱代號輸入名稱代號輸出啟動(dòng)SB1X0夾緊SB5X10電磁閥下降YV1Y0下限行程SQ1X1放松SB6X11電磁閥夾緊YV2Y1上限行程SQ2X2單步上升SB7X12電磁閥上升YV3Y2右限行程SQ3X3單步下降SB8X13電磁閥右行YV4Y3左限行程SQ4X4單步左移SB9X14電磁閥左行YV5Y4停止SB2X5單步右移SB10X15原點(diǎn)指示ELY5手動(dòng)操作SB3X6回原點(diǎn)SB11X16連續(xù)操作SB4X7工件檢測SQ5X17表2九、控制系統(tǒng)流程圖基于PLC的機(jī)械手控制系統(tǒng)的生產(chǎn)控制要求， 經(jīng)過認(rèn)真的研究和考慮，系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程圖如下圖所示：系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程圖十、控制程序1、操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)包括回原點(diǎn)程序，手動(dòng)單步操作程序和自動(dòng)連9/14個(gè)人收集整理 勿做商業(yè)用途續(xù)操作程序，如圖 3所示。2、其原理是：把旋鈕置于回原點(diǎn)， X16接通，系統(tǒng)自動(dòng)回原點(diǎn)， Y5驅(qū)動(dòng)指示燈亮。再把旋鈕置于手動(dòng)，則 X6接通，其常閉觸頭打開，程序不跳轉(zhuǎn)（ CJ為一跳轉(zhuǎn)指令，如果 CJ驅(qū)動(dòng)，則跳到指針 P所指P0處），執(zhí)行手動(dòng)程序。之后，由于 X7常閉觸點(diǎn)，當(dāng)執(zhí)行CJ指令時(shí)，跳轉(zhuǎn)到P1所指的結(jié)束位置。如果旋鈕置于自動(dòng)位置，（既X6常閉閉合、X7常閉打開）則程序執(zhí)行時(shí)跳過手動(dòng)程序，直接執(zhí)行自動(dòng)程序。3、回原位程序回原位程序如圖4所示。用S10~S12作回零操作元件。應(yīng)注意，當(dāng)用S10~S19作回零操作時(shí)，在最后狀態(tài)中在自我復(fù)位前應(yīng)使特殊繼電器M8043置1。4、手動(dòng)單步操作程序如圖5所示。圖中上升/下降，左移/右移都有聯(lián)鎖和限位保護(hù)。5、自動(dòng)操作程序自動(dòng)操作狀示。當(dāng)態(tài)轉(zhuǎn)移見圖6所機(jī)械手處于原位時(shí)，按啟動(dòng)X0接通，狀態(tài)轉(zhuǎn)移到S20，驅(qū)動(dòng)下降Y0，當(dāng)?shù)竭_(dá)下限位使行程開關(guān) X1接通，狀態(tài)轉(zhuǎn)移到10/14個(gè)人收集整理 勿做商業(yè)用途S21，而S20自動(dòng)復(fù)位。S21驅(qū)動(dòng)Y1置位，延時(shí)1秒，以使電磁力達(dá)到最大夾緊力。當(dāng)T0接通，狀態(tài)轉(zhuǎn)移到S22，驅(qū)動(dòng)Y2上升，當(dāng)上升到達(dá)最高位，X2接通，狀態(tài)轉(zhuǎn)移到S23。S23驅(qū)動(dòng)Y3右移。移到最右位，X3接通，狀態(tài)轉(zhuǎn)移到S24下降。下降到最低位，X1接通，電磁鐵放松。為了使電磁力完全失掉，延時(shí)1秒。延時(shí)時(shí)間到，T1接通，狀態(tài)轉(zhuǎn)移到S26上升。上升到最高位，X2接通，狀態(tài)轉(zhuǎn)移到S27左移。左移到最左位，使X4接通，返回初始狀態(tài)，再開始第二次循環(huán)動(dòng)作。在編寫狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖時(shí)注意各狀態(tài)元件只能使用一次，但它驅(qū)動(dòng)的線圈，卻可以使用多次，但兩者不能出現(xiàn)在連續(xù)位置上。因此步進(jìn)順控的編程，比起用基本指令編程較為容易，可讀性較強(qiáng)。十一、 梯形圖如圖7所示。圖中從第 0行到第27行為回原位狀態(tài)程序。從第28行到第66行，為手動(dòng)單步操作程序。從第67行到第129行為自動(dòng)操作程序。這三部分程序（又稱為模塊）是圖3的操作系統(tǒng)運(yùn)行的?；卦怀绦蚝妥詣?dòng)操作程序。是用步進(jìn)順控方式編程。在各步進(jìn)順控末行， 都以RET結(jié)束本步進(jìn)順控程序塊。 但兩11/14個(gè)人收集整理 勿做商業(yè)用途者又有不同?；卦怀绦虿荒茏詣?dòng)返回初始態(tài) S1。而自動(dòng)操作程序能自動(dòng)返回初態(tài) S2。十二、指令表十三、設(shè)計(jì)小總經(jīng)過一段時(shí)間的設(shè)計(jì)，可編程控制器和機(jī)械手的設(shè)計(jì)完畢，機(jī)械手的模型已設(shè)計(jì)完畢，其功能基本達(dá)到要求。整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定性好，而且只要修改控制程序，就可以讓機(jī)械手作出不同的動(dòng)作，控制的柔性很好。系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)過程也是對學(xué)習(xí)的總結(jié)過程，更是進(jìn)一步學(xué)習(xí)與探索的過程。在這個(gè)過程中，我對利用可編程控制器進(jìn)行控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)有了深刻的認(rèn)識，對機(jī)械手的工作原理有了進(jìn)一步的掌握，對控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)有了切身的認(rèn)識和深刻的體會(huì)，并在學(xué)習(xí)和實(shí)踐過程中增長了知識、豐富了經(jīng)驗(yàn)?？刂葡到y(tǒng)的開發(fā)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，必須嚴(yán)格按照系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)實(shí)施、系統(tǒng)運(yùn)行于調(diào)試的過程來進(jìn)行。系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)是一項(xiàng)既復(fù)雜又辛苦的工作，同時(shí)也是一個(gè)充滿樂趣的過程，在設(shè)計(jì)過程中，要邊學(xué)習(xí)，邊實(shí)踐，遇到新的問題就不斷探索和努力直到問題得到解決。在設(shè)計(jì)中，體會(huì)到理論必須和實(shí)際相結(jié)合。雖然收集了大量的資料，但在實(shí)際應(yīng)用中卻有很多差異，出現(xiàn)了許多意想不到的問題。許多問題都是書本上是這樣，而在實(shí)際運(yùn)用中卻很不一樣，在經(jīng)過多次分析修改后，才設(shè)計(jì)出達(dá)到要求的系統(tǒng)。十四、參考文獻(xiàn)PLC應(yīng)用開發(fā)實(shí)用子程序》PLC程序設(shè)計(jì)和實(shí)例應(yīng)用》網(wǎng)上資料12/14個(gè)人收集整理 勿做商業(yè)用途版權(quán)申明本文部分內(nèi)容，包括文字、圖片、以及設(shè)計(jì)等在網(wǎng)上搜集整理。版權(quán)為潘宏亮個(gè)人所有Thisarticle includes someparts, including text, pictures,anddesign.CopyrightisPanHongliang'spersonalownership.用戶可將本文的內(nèi)容或服務(wù)用于個(gè)人學(xué)習(xí)、 研究或欣賞，以及其他非商業(yè)性或非盈利性用途，但同時(shí)應(yīng)遵守著作權(quán)法及其他相關(guān)法律的規(guī)定，不得侵犯本網(wǎng)站及相關(guān)權(quán)利人的合法權(quán)利。除此以外，將本文任何內(nèi)容或服務(wù)用于其他用途時(shí)， 須征得本人及相關(guān)權(quán)利人的書面許可，并支付報(bào)酬。Usersmayusethecontentsorservicesofthisarticleforpersonalstudy,researchorappreciation,andothernon-commercialornon-profitpurposes,butatthesametime,theyshallabidebytheprovisionsofcopyrightlawandotherrelevantlaws,andshallnotinfringeuponthelegitimaterightsofthiswebsiteanditsrelevantobligees.Inaddition,whenanycontentorserviceofthisarticleisusedforotherpurposes,writtenpermissionandremunerationshallbeobtainedfromthepersonconcernedandtherelevantobligee.13/14個(gè)人收集整理 勿做商業(yè)用途轉(zhuǎn)載或引用本文內(nèi)容必須是以新聞性或資料性公共免費(fèi)信息為使用目的的合理、善意引用，不得對本文內(nèi)容原意進(jìn)行曲解、修改，并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。Reproductionorquotationoftheconte