用MCGS實現(xiàn)機械手監(jiān)控系統(tǒng)

用MCGS實現(xiàn)機械手監(jiān)控系統(tǒng)1.1機械手監(jiān)控系統(tǒng)的方案設計1.1.1機械手監(jiān)控系統(tǒng)的控制要求機械手(MechanicalHand)能模仿人手和手臂的某些動作功能，用以抓取、搬運物品或操作工具，被廣泛應用于機械制造、冶金、電子、輕工和核工業(yè)等部門。機械手的控制要求：按下啟動停止按鈕SB1后，機械手下移至工件處一夾緊工件一攜工件上升一右移至下一個工位上方一下移至指定位置一放下工件一上移一左移，回到原始位置，此過程反復循環(huán)執(zhí)行。機械手運動過程中，松開啟動停止按鈕SB1，機械手停在當前位置，再次按下啟動停止按鈕，機械手繼續(xù)運行。1.1.2機械手監(jiān)控系統(tǒng)對象分析1.氣缸的動作控制機械手的動作可以用電動機(Electromotor)、氣缸(PneumaticCylinder)或液壓缸(HydraulicCylinder)等驅(qū)動。氣缸的動作手電磁閥控制。圖1.2是伸縮氣缸動作原理圖。由圖1.2可以看到，控制伸縮氣缸的電磁閥是一個雙作用電磁閥，上有兩個電磁線圈?？s回線圈得電是，電磁力使電磁閥處在圖1.2(a)所示位置。氣流方向為：氣源一氣源處理組件一電磁閥進氣口1一電磁閥氣口2一節(jié)流閥1一氣缸氣閥1。在氣流壓力作用下，氣缸桿向左運動(縮回)。左側(cè)氣室內(nèi)的氣體一氣缸氣口2一節(jié)流閥2一電磁閥氣口4一電磁閥氣口5一大氣。伸出線圈得電時，電磁電力使電磁閥處在圖1.2(b)所示位置。氣流方向為：氣源一氣源處理組件一電磁閥進氣口1一電磁閥氣口4一節(jié)流閥2一氣缸氣口2.在氣流壓力作用下，氣缸桿向右運動(伸出)。右側(cè)氣室內(nèi)的氣體一氣缸氣口1一節(jié)流閥1一電磁閥氣口2一電磁閥氣口3一大氣?？梢娚炜s氣缸動作的基本原理是：當電磁閥線圈得電時，電磁力使電磁閥改變位置，造成流向氣缸氣流方向改變，從而驅(qū)動氣缸桿向不同方向運動。表1.1是伸縮線圈控制信號與氣缸動作的關系表。表1.1伸縮線圈控制信號與氣缸動作關系表00保持11不允許、可能會燒毀線圈圖1.2所示使用的電磁閥有兩個位置、5個通氣口、2個線圈，被稱為2位5通道雙電控閥。2.機械手氣路圖圖1.3是機械手氣動回路圖。共有3個電磁閥，全部采用2位5通道雙作用閥。因此6個電磁閥控制信號，分別控制左移、右移、上移、下移、抓緊和放松動作。3.機械手對象分析被控對象——機械手控制目標——使機械手能夠接收啟動、停止、復位命令，能夠抓取工件運送到指定位置被控對象——使機械手運動軌跡和抓放動作。運動軌跡可分解為四個點：左上位（機械手初始位）、左下位（工件初始位）、右上位、右下位（工件目標位）?？刂谱兞俊擦鶄€，分別是伸縮缸電磁閥的深處線圈和縮回線圈、升降缸電磁閥的上升線圈和下降線圈、夾緊缸電磁閥的加緊線圈和放松線圈。1.1.3機械手監(jiān)控系統(tǒng)出方案制訂機械手的控制可采用閉環(huán)形式實現(xiàn)，也可采用開環(huán)實現(xiàn)。開環(huán)方框圖如圖1.4所示。求，系統(tǒng)需要兩個操作按鈕輸入啟停和復位命令。由于機械手系統(tǒng)的各個位置點比較固定，每一段的運行時間已知且相對穩(wěn)定。計算機接收到啟動/停止按鈕送來的啟動信號后，只要按如下時間順序接通各個線圈即可：按下啟動/停止按鈕SB1后，機械手下移5sf夾緊2sf上升5Sf右移IOS-下移5s-放松2s-上移5s-左移10s（s為秒），最后回到原始位置，自動循環(huán)。松開啟動/停止按鈕SB1，機械手停在當前位置。按下復位停止按鈕SB2后，機械手在完成本次操作后，回到原始位置，然后停止。松開復位停止按鈕SB2,退出復位狀態(tài)。2.閉環(huán)控制機械手監(jiān)控系統(tǒng)方案閉環(huán)控制需要安裝六個位置開關（位置檢測傳感器），檢測是否到達左上、左下、