【帶式傳送機(jī)構(gòu)及機(jī)械手PLC控制設(shè)計(jì)8000字（論文）】

帶式傳送機(jī)構(gòu)及機(jī)械手PLC控制設(shè)計(jì)目錄TOC\o"1-3"\h\u17792目錄 412352第一章、引言 117662第二章、基本方案設(shè)計(jì) 120022（一）設(shè)計(jì)主要任務(wù) 118660（二）設(shè)計(jì)基本方案 24040第三章、機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 326753（一）機(jī)械手的總體設(shè)計(jì) 38090（二）機(jī)械手腰座結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 36703（三）機(jī)械手手臂的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 424511（四）機(jī)械手腕部的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 428757（五）機(jī)械手末端執(zhí)行器（手爪）的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 522326第四章、液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 625435（一）液壓傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 673011、確定液壓系統(tǒng)基本方案 6144382、制作液壓系統(tǒng)圖 6117933、確定液壓系統(tǒng)的主要參數(shù) 7212114、計(jì)算和選擇液壓元件 1128174（二）電機(jī)選型有關(guān)參數(shù)計(jì)算 12283981、有關(guān)參數(shù)的計(jì)算 12264482、電機(jī)型號的選擇 1530163第五章、控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 1626945（一）機(jī)械手控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 16246471、機(jī)械手工藝過程與控制要求 16155442、機(jī)械手的作業(yè)流程 166483、機(jī)械手操作控制面板布局 171574、控制器的選型 17135665、控制系統(tǒng)原理分析 18298076、PLC外部接線設(shè)計(jì) 18100067、I/O地址分配 1926658（二）機(jī)械手控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 20220561、機(jī)械手控制主程序流程圖 2010262、機(jī)械手控制程序設(shè)計(jì) 2012385第六章、結(jié)論 2128783參考文獻(xiàn) 2227641附錄1 24第一章、引言機(jī)械手可以在上下料過程中抓取工件，移動工件到工作地點(diǎn)。這是一個科學(xué)研究非?；钴S且應(yīng)用越來越普遍的行業(yè)。機(jī)械手的使用是反映國家工業(yè)控制自動化水平的關(guān)鍵指標(biāo)值。智能機(jī)器人不僅僅是實(shí)際意義上的人工勞動，而是具有專業(yè)技能和專業(yè)技能的綜合機(jī)械設(shè)備。作為一種對環(huán)境做出快速響應(yīng)的機(jī)械設(shè)備，設(shè)備可以不斷地分析和區(qū)分環(huán)境。該設(shè)備可以長時間連續(xù)使用。工作中的高精度，能夠承受極端環(huán)境。在某種程度上，這種演變是機(jī)械加工的結(jié)果，對于關(guān)鍵加工制造和服務(wù)行業(yè)來說，機(jī)械加工是必不可少的，其非機(jī)械設(shè)備，自動化機(jī)械和智能制造技術(shù)都是必不可少的。特別適用于智能生產(chǎn)多種類型和多種自變量。它可用于零件的安裝，運(yùn)輸以及生產(chǎn)和加工工件的裝卸，特別是用于全自動CNC車床和專用機(jī)床。在我國，它代替了每個人的正常工作，其現(xiàn)實(shí)意義更高。因此，它在機(jī)械制造，沖壓模等行業(yè)被廣泛使用。由于通用機(jī)械手可以快速改變加工工藝并且具有很強(qiáng)的適應(yīng)性，因此可以廣泛用于小批量生產(chǎn)和生產(chǎn)線的連續(xù)更換。因此，對機(jī)械手的設(shè)計(jì)是勢在必行的。工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場有許多易燃，易燃，易爆和有害的物質(zhì)，使工人的工作環(huán)境極端極端。此時，如果可以根據(jù)機(jī)械手執(zhí)行此危險(xiǎn)操作，則無疑是非常高效和快速的。因此，裝卸，操縱機(jī)械手是每個人的研究課題。本設(shè)計(jì)方案適用于生產(chǎn)車間的車間，在生產(chǎn)加工產(chǎn)品的裝卸全過程中滿足數(shù)控車床和數(shù)控加工中心的要求，減輕了工人的勞動強(qiáng)度，節(jié)省了生產(chǎn)加工時間，并提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)效率。第二章、基本方案設(shè)計(jì)（一）設(shè)計(jì)主要任務(wù)設(shè)計(jì)參數(shù)：（1）傳送帶輸送能力：600kg/h（2）最大輸送長度：8m（3）最大輸送速度：1.5m/s（4）機(jī)械手要求：它所夾持得直徑能允許的范圍最大為250mm，夾持的重量允許最大為10Kg，并且手臂還能夠伸縮自如。機(jī)械手要求有3種控制方式：①手動控制方式；②單周期控制方式；③連續(xù)控制方式。（二）設(shè)計(jì)基本方案為了更好地方便應(yīng)用和調(diào)整，將實(shí)際操作指定為手動和全自動實(shí)際操作，其中全自動實(shí)際操作包括：單步，單周期時間，持續(xù)時間；手動實(shí)際操作包括返回原點(diǎn)的手動和手動操作。機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：機(jī)械手采用圓柱坐標(biāo)形式。腰座使用大傳動比的齒輪傳動系統(tǒng)。手臂采用液壓缸直接驅(qū)動。末端執(zhí)行器采用連桿杠桿式。傳動機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)：液壓缸直接驅(qū)動不需要中間機(jī)構(gòu)。腰部回轉(zhuǎn)運(yùn)動采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動，圓柱齒輪傳動。驅(qū)動系統(tǒng)：大小臂采用液壓驅(qū)動，使用的是電液伺服液壓缸。液壓控制回路方向控制采用的是電磁換向閥。速度控制采用節(jié)流調(diào)速。電機(jī)選擇步進(jìn)電機(jī)?？刂葡到y(tǒng)設(shè)計(jì)：主要靠的是電磁閥來調(diào)節(jié)上升和下降?？侩娨核欧y伺服驅(qū)動器，感應(yīng)式位移傳感器控制伸長和縮短。通過柱塞缸和齒輪來夾緊和放松手爪。第三章、機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（一）機(jī)械手的總體設(shè)計(jì)圖3-2機(jī)械手工作布局圖本次設(shè)計(jì)的具體應(yīng)用，被上下料的工件為10kg，工件長度為250mm，綜合考慮，機(jī)械手的自由度為3，坐標(biāo)形式為圓柱坐標(biāo)形式，其特別好的是：運(yùn)動范圍廣。布局如圖3-2所示。（二）機(jī)械手腰座結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)由于是智能機(jī)器人的第一個旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)。其精度很高，因此如果不能準(zhǔn)確的完成將會對機(jī)械臂的最終精度非常有害。因此，馬達(dá)驅(qū)動器用于完成腰部旋轉(zhuǎn)健身運(yùn)動。由于無法立即驅(qū)動電動機(jī)，因此使用傳動比大的齒輪傳動系統(tǒng)軟件來降低速比。由于齒輪傳動裝置存在齒隙，從而損害了傳動系統(tǒng)的精度，因此用傳動比大的一級齒輪。傳動齒輪以高韌性和高韌性原材料高精度加工生產(chǎn)。腰座的具體結(jié)構(gòu)如圖3-3圖3-3腰座結(jié)構(gòu)圖（三）機(jī)械手手臂的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由于加工工件的質(zhì)量為10KG，因此對剛度和強(qiáng)度有要求。因?yàn)閷τ趧偠群蛷?qiáng)度的要求，所以臂的驅(qū)動是液壓驅(qū)動。液壓驅(qū)動力會很大，所以強(qiáng)度和剛度完全可以滿足。之后，檢查液壓缸的強(qiáng)度。機(jī)械手臂過于大就會降低剛度。設(shè)計(jì)中增加了導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)，增加了四根導(dǎo)桿，用正四邊形排列，導(dǎo)桿全都是中空的，這樣的話大臂還可以減輕重量。增加兩根導(dǎo)桿，和活塞桿組成等邊三角形，這是為了增加小臂的剛度。（四）機(jī)械手腕部的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)通過對上下料的深入了解，可以在達(dá)到工藝性能的前提下，盡可能提高安全系數(shù)和穩(wěn)定性。機(jī)械臂的結(jié)構(gòu)必須簡單，這樣可以減少操縱的難度。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明，3個自由度就行。結(jié)構(gòu)如下圖3-4所示。圖3-4手爪聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)（五）機(jī)械手末端執(zhí)行器（手爪）的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)合實(shí)際工況，這次用連桿杠桿式對手爪進(jìn)行設(shè)計(jì)。首先活塞端的齒條進(jìn)行運(yùn)動，然后活塞就會被施加力，作來回往復(fù)運(yùn)動并帶動扇形齒條，機(jī)械手就會打開，關(guān)閉。因?yàn)楣ぜ闹睆綖?50mm，所以設(shè)計(jì)也是按照工件直徑制造的。如圖3-5所示：圖3-5機(jī)械手末端執(zhí)行手爪結(jié)構(gòu)圖第四章、液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)（一）液壓傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算1、確定液壓系統(tǒng)基本方案液壓執(zhí)行元件分為液壓缸（它主要是直線運(yùn)動）和液壓馬達(dá)（它主要是回轉(zhuǎn)運(yùn)動），二者的特點(diǎn)及適用場合見表4-1：表4-1液壓缸和馬達(dá)特點(diǎn)名稱特點(diǎn)適用場合雙活塞桿液壓缸雙向?qū)ΨQ雙向工作的往復(fù)場合單活塞桿液壓缸有效工作面積大、雙向不對稱往返不對稱的直線運(yùn)動，差動連接可實(shí)現(xiàn)快進(jìn)柱塞缸結(jié)構(gòu)簡單單向工作，靠重力或其它外力返回?cái)[動缸單葉片式小于360雙葉片式小于180小于360的擺動；小于180的擺動齒輪馬達(dá)結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜高轉(zhuǎn)速、低轉(zhuǎn)矩的回轉(zhuǎn)運(yùn)動葉片馬達(dá)體積小、轉(zhuǎn)動慣量小高速低轉(zhuǎn)矩、動作靈敏的回轉(zhuǎn)運(yùn)動擺線齒輪馬達(dá)體積小、輸出轉(zhuǎn)局大低速、小功率大轉(zhuǎn)矩的回轉(zhuǎn)運(yùn)動軸向柱塞馬達(dá)運(yùn)動平穩(wěn)、轉(zhuǎn)矩大、轉(zhuǎn)速范圍寬大轉(zhuǎn)矩的回轉(zhuǎn)運(yùn)動徑向柱塞馬達(dá)轉(zhuǎn)速低，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，輸出轉(zhuǎn)矩大低速大轉(zhuǎn)矩回轉(zhuǎn)運(yùn)動由于用圓柱坐標(biāo)法來進(jìn)行設(shè)計(jì)，1個旋轉(zhuǎn)和2個直線運(yùn)動共三個自由度。因此，機(jī)械手的水平臂和垂直臂都使用單活塞桿液壓缸液壓系統(tǒng)來完成平行線往復(fù)運(yùn)動。2、制作液壓系統(tǒng)圖它具有三個執(zhí)行器，用于升高和降低垂直臂，水平伸縮筒的水平延伸和收縮以及夾緊和延伸的爪子。泵由三相交流交流異步電動機(jī)M拖曳；通過調(diào)速閥V1調(diào)節(jié)系統(tǒng)軟件的工作壓力。在充分考慮到手的工作標(biāo)準(zhǔn)的情況下，用兩個單向節(jié)流閥，它們對節(jié)流閥的實(shí)際作用各不相同。當(dāng)5DT通電時，工作液通過單向節(jié)流閥V5進(jìn)入柱塞泵缸，爪迅速夾緊。當(dāng)6DT停止時，工作液進(jìn)入柱塞泵缸以完成指針的作用。爪迅速松開。另外，由于機(jī)械臂的垂直升降缸在工作時與負(fù)載重力功能的方向相同，因此減小趨向于加快自身運(yùn)動的速度。為了穩(wěn)定自身運(yùn)動的整個過程，它還盡可能減少了沖擊。為了確保安全性，應(yīng)選擇由V2組成的平衡控制回路進(jìn)行振動，以向電梯液壓缸的下腔提供一定的排水反壓，以平衡重力載荷。液壓系統(tǒng)圖如圖4-1所示。圖4-1機(jī)械手的液壓系統(tǒng)原理圖3、確定液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)1.計(jì)算液壓缸的總機(jī)械載荷總機(jī)械載荷力為（4-1）式中，為外加載荷，水平方無外載荷，故為0；為活塞上所受的慣性力；為密封阻力；為導(dǎo)向裝置的摩擦阻力；為回油被壓形成的阻力；（1）的計(jì)算（4-2）式中，為液壓缸所要移動的總重量，取為10KG；為重力加速度，；為速度變化量；啟動或制動時間，一般為0.01~0.5，取0.2s將各值帶入上式，得：=0.102（2）的計(jì)算（4-3）式中，克服液壓缸密封件摩擦阻力所需空載壓力，如該液壓缸工作壓力<16，查相關(guān)手冊取=0.2；為進(jìn)油工作腔有效面積；啟動時：56.5N運(yùn)動時：=28.3N（3）的計(jì)算內(nèi)導(dǎo)桿和外導(dǎo)套之間的摩擦力為（4-4）式中，為機(jī)械手和所操作工件的總重量，取為10KG；為摩擦系數(shù)，取f=0.1；帶入數(shù)據(jù)計(jì)算得：=9.8（4）的計(jì)算回油背壓形成的阻力按下式計(jì)算（4-5）式中，為回油背壓，一般為0.3~0.5，取=0.3為有桿腔活塞面積，考慮兩邊差動比為2；將各值帶入上式有，分析液壓缸各工作階段受力情況，作用在活塞上的總機(jī)械載荷為。2.手爪執(zhí)行液壓缸工作壓力計(jì)算手爪要能抓起工件必須滿足：（4-6）式中，為所需夾持力；安全系數(shù)，通常取1.2~2；為動載系數(shù)，主要考慮慣性力的影響可按估算，為機(jī)械手在搬運(yùn)工件過程的加速度，，為重力加速度；方位系數(shù)，查表選??；被抓持工件的重量10；帶入數(shù)據(jù)，計(jì)算得：；理論驅(qū)動力的計(jì)算：（4-7）式中，為柱塞缸所需理論驅(qū)動力；為夾緊力至回轉(zhuǎn)支點(diǎn)的垂直距離；為扇形齒輪分度圓半徑；為手指夾緊力；齒輪傳動機(jī)構(gòu)的效率，選為0.92；其他同上。帶入數(shù)據(jù)，得計(jì)算驅(qū)動力為：（4-8）式中，為計(jì)算驅(qū)動力；安全系數(shù)，此處選1.2；工作條件系數(shù)，此處選1.1；其他同上。帶入數(shù)據(jù)，計(jì)算得：工作驅(qū)動力由缸內(nèi)油壓提供，故（4-9）式中，為柱塞缸工作油壓；為柱塞截面積；經(jīng)計(jì)算，所需的油壓約為：4-液壓缸主要參數(shù)的確定綜合考慮各個方面的要素后，液壓缸主要參數(shù)如下：表4-2手爪執(zhí)行柱塞缸參數(shù)缸內(nèi)徑壁厚直徑行程工作壓力20520803~6注：手爪柱塞缸工作壓力由系統(tǒng)壓力閥調(diào)定。表4-3水平伸縮液壓缸參數(shù)缸內(nèi)徑壁厚桿直徑行程工作壓力6010254001因此，在水平伸縮筒的設(shè)計(jì)方案中，一方面是擴(kuò)大其抗彎強(qiáng)度的工作能力，另一方面是根據(jù)有效的結(jié)構(gòu)合理地布置設(shè)計(jì)方案，以使其具有最大的抗彎剛度。表4-4垂直液壓缸參數(shù)缸內(nèi)徑壁厚桿直徑行程工作壓力6010251001由于垂直液壓系統(tǒng)采用的載荷方法，不僅存在一定的徑向載荷，而且還存在較大的傾覆力矩。要處理的最重要問題是其總體設(shè)計(jì)是否可以具有足夠的抗彎剛度以抵抗塌陷。在這里，也選擇了導(dǎo)向桿組織，并在垂直升降機(jī)油缸周圍緊緊地設(shè)置了四個擺桿，很好地解決了這個問題。4.液壓缸強(qiáng)度的較核（1）缸筒壁厚的較核當(dāng)D/時，液壓缸壁厚的校核公式為：（4-10）式中，為缸筒內(nèi)徑；為缸筒試驗(yàn)壓力，當(dāng)缸的額定壓力時，取為；為缸筒材料的許用應(yīng)力，，為材料抗拉強(qiáng)度，經(jīng)查相關(guān)資料取為650，為安全系數(shù)，此處取；帶入數(shù)據(jù)計(jì)算，上式成立，滿足要求。（2）活塞桿直徑的較核活塞桿直徑的較核公式為（4-11）式中，為活塞桿上作用力；為活塞桿材料的許用應(yīng)力，此處；校核成立，強(qiáng)度能滿足工作要求。4、計(jì)算和選擇液壓元件1.液壓泵的計(jì)算（1）確定液壓泵的實(shí)際工作壓力（4-12）式中，計(jì)算工作壓力，前以定為；對于進(jìn)油路采用調(diào)速閥的系統(tǒng)，可估為（0.5~1.5），這里取為1。因此，可以確定液壓泵的實(shí)際工作壓力為（4-13）（2）確定液壓泵的流量（4-14）式中，為泄露因數(shù)，取1.1；為機(jī)械手工作時最大流量。（4-15）經(jīng)計(jì)算得=4-140帶入上式得（3）確定液壓泵電機(jī)的功率（4-16）式中，為最大運(yùn)動速度下所需的流量，取為4-140；液壓泵實(shí)際工作壓力，5；為液壓泵總效率，取為0.8；帶入數(shù)據(jù)計(jì)算得：=。2.控制元件的選擇在考慮實(shí)際工作時，會根據(jù)詳細(xì)的法規(guī)和詳細(xì)的條件對本部分進(jìn)行詳細(xì)介紹，在此不再贅述。4-油管及其他輔助裝置的選擇（1）查閱設(shè)計(jì)手冊，選擇油管公稱通徑、外徑、壁厚參數(shù)液壓泵出口選?。灰簤罕梦凸苓x擇；其余都選為；（2）確定油箱的容量一般取泵流量的3~5倍，這里取為5倍，有效容積為（4-17）（二）電機(jī)選型有關(guān)參數(shù)計(jì)算1、有關(guān)參數(shù)的計(jì)算1.若傳動負(fù)載作直線運(yùn)動（通過滾珠絲杠）則有負(fù)載額定功率：（4-18）負(fù)載加速功率：（4-19）負(fù)載力矩（折算到電機(jī)軸）：（4-20）負(fù)載（折算到電機(jī)軸）：（4-21）起動時間：（4-22）制動時間：（4-23）2.若傳動負(fù)載作回轉(zhuǎn)運(yùn)動負(fù)載額定功率：（4-24）負(fù)載加速功率：（4-25）負(fù)載力矩（折算到電機(jī)軸）：（4-26）負(fù)載GD（折算到電機(jī)軸）：（4-27）起動時間：（4-28）制動時間：（4-29）式中，為額定功率，KW；為加速功率，KW；為負(fù)載軸回轉(zhuǎn)速度，r/min；為電機(jī)軸回轉(zhuǎn)速度，r/min；為負(fù)載的速度，m/min；為減速機(jī)效率；為摩擦系數(shù)；為負(fù)載轉(zhuǎn)矩（負(fù)載軸），；為電機(jī)啟動最大轉(zhuǎn)矩，；為負(fù)載轉(zhuǎn)矩（折算到電機(jī)軸上），；為負(fù)載的，；為負(fù)載（折算到電機(jī)軸上），；為電機(jī)的，；實(shí)際上，在該設(shè)計(jì)方案中，由于伺服電動機(jī)驅(qū)動腰部的旋轉(zhuǎn)，因此自身運(yùn)動的傳遞屬于第二種類型。實(shí)際計(jì)算如下。由于腰部旋轉(zhuǎn)健身運(yùn)動僅具有摩擦扭矩，因此在旋轉(zhuǎn)圓的上方?jīng)]有其他扭矩，因此在旋轉(zhuǎn)軸上沒有。；（4-30）式中，為滾動軸承摩擦系數(shù)，取0.005；為機(jī)械手與負(fù)載重量之和，取10；為回轉(zhuǎn)軸上傳動大齒輪分度圓半徑，R=240；帶入數(shù)據(jù)，計(jì)算得=0.12；同時，腰部回轉(zhuǎn)速度定為=5r/min；傳動比定為1/120；且，帶入數(shù)據(jù)得：=10.45667。將其帶入上（4-24）~（4-30）式，得：啟動時間；制動時間；折算到電機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩為：。2、電機(jī)型號的選擇其中，步距角為0.36。另外，由于腹部傳動比為1：120，因此，減速后步進(jìn)電機(jī)被傳遞至旋轉(zhuǎn)軸。盡管傳動齒輪存在間隙和離散的系統(tǒng)誤差，但旋轉(zhuǎn)軸的特定步距角將是電動機(jī)特定步距角的1/120，因此，特定旋轉(zhuǎn)軸的最小步距角為軸仍然不大，因此精度非常高，完全可以滿足機(jī)械臂左右物料的精度水平。圖4-2電機(jī)相關(guān)參數(shù)圖4-3110BYG550B-SAKRMA-0301步進(jìn)電機(jī)的矩頻特性曲線第五章、控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（一）機(jī)械手控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)1、機(jī)械手工藝過程與控制要求抓取器的抓取和釋放壓力是根據(jù)柱塞缸和傳動齒輪實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)機(jī)械手轉(zhuǎn)向CNC車床的邊緣并準(zhǔn)備預(yù)先下降以進(jìn)行左右物料工作時，為了更好地確保安全，必須允許它下降，以便在CNC車床停止時開始工作。工作并發(fā)送上下物料說明。另外，當(dāng)從產(chǎn)品工件架上上下料產(chǎn)品工件時，必須首先區(qū)分在產(chǎn)品架上是否有任何產(chǎn)品工件。2、機(jī)械手的作業(yè)流程機(jī)械手的作業(yè)動作流程如圖5-1所示：圖5-1上下料機(jī)械手工作流程圖3、機(jī)械手操作控制面板布局操作控制面板的布局如圖5-2所示。機(jī)械手的操作方法可以選擇兩種工作方法，一種是手動操作另一種是全自動操作。1.手動實(shí)際操作：使用按鈕作為操縱器對運(yùn)動的每個步驟進(jìn)行獨(dú)立操作。例如，選擇上/下按鈕時，按下漸變按鈕，機(jī)械手升高;當(dāng)按下結(jié)束按鈕時，操縱器上升。選擇反向/順時針按鈕時，按下運(yùn)行按鈕，操縱器將順時針旋轉(zhuǎn)。當(dāng)按下結(jié)束按鈕時，機(jī)械手將反向旋轉(zhuǎn)。圖5-2機(jī)械手操作面板示意圖2.全自動實(shí)際操作：機(jī)械手從起點(diǎn)開始緩慢運(yùn)行，按下運(yùn)行按鈕，機(jī)械手的姿勢將是自動連續(xù)的標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)。如果在作業(yè)中途按下停止按鈕，則機(jī)械手將再次執(zhí)行循環(huán)系統(tǒng)的時間姿勢，然后返回到起點(diǎn)。4、控制器的選型型號規(guī)格為SIMATICS7-200CPU224。該設(shè)備集成了14個輸入/10個輸出以及總共24個數(shù)據(jù)I/O點(diǎn)。這是一款具有很強(qiáng)的可操縱性的控制器如圖5-3.圖5-3SIEMENSSIMATICS-700PLC5、控制系統(tǒng)原理分析為了更好地降低PLC的I/O電平，伺服放大器被用作閉環(huán)的比較點(diǎn)。以形成仿真模擬自動控制系統(tǒng)，如圖5-4所示。這種規(guī)劃方案減少了PLC控制（尤其是模擬輸入）的使用，節(jié)省了服務(wù)器資源，并且程序易于編寫，無需過多考慮控制系統(tǒng)的優(yōu)勢，并且可以完全滿足工作標(biāo)準(zhǔn)。圖5-4水平手臂伺服定位控制原理圖6、PLC外部接線設(shè)計(jì)讓液壓系統(tǒng)伺服電機(jī)的定位操作更加精確，使用西門子PLCSIMATICS7-200（CPU224）PLC，充分考慮到位移傳感器和伺服放大器都是模擬的，因此模擬PLCEM232模塊已升級，由于伺服放大器和位移傳感器的輸入規(guī)定，PLC的模擬量采用-10V?10V輸入和輸出。輸入和輸出點(diǎn)以及接線如圖5-5所示。下圖顯示了PLC的實(shí)際硬件配置和接線方法（有關(guān)詳細(xì)的硬件開發(fā)，請參見工程圖）。圖5-5PLC硬件接線圖7、I/O地址分配表5-1PLC輸入元件地址分配明細(xì)表控制元件符號編程地址備注總停開關(guān)SB0I0.0按下停止工作啟動開關(guān)SB1I0.1按下開始工作垂直缸上限行程開關(guān)SM1I0.2垂直缸下限行程開關(guān)SM2I0.3機(jī)床上下料命令開關(guān)SB2I0.4檢測料架有無工件光電開關(guān)SP0I0.5常閉開關(guān)，閉合表示有工件控制面板上/下選擇開關(guān)SQ1I0.6用于手動調(diào)整時控制面板夾緊/松開選擇開關(guān)SQ2I0.7用于手動調(diào)整時控制面板順/逆選擇開關(guān)SQ3I1.0用于手動調(diào)整時控制面板手動工作選擇開關(guān)SQ4I1.1用于手動調(diào)整時控制面板自動工作選擇開關(guān)SQ5I1.2表5-2PLC輸出元件地址分配明細(xì)表控制元件符號編程地址備注步進(jìn)電機(jī)高速驅(qū)動脈沖輸出/Q0.0步進(jìn)電機(jī)方向控制/Q0.2Q0.2為1順時針，反之為逆時針；垂直缸上升動作電磁閥2DTQ0.1垂直缸下降動作電磁閥3DTQ0.3手爪張開動作電磁閥5DTQ0.4機(jī)械手原點(diǎn)狀態(tài)指示燈L1Q0.5顯示原點(diǎn)位置中斷強(qiáng)制關(guān)機(jī)開關(guān)KMQ0.6用于中斷控制（二）機(jī)械手控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)1、機(jī)械手控制主程序流程圖機(jī)械手控制主程序流程圖如圖5-6所示：圖5-6機(jī)械手控制主程序流程圖2、機(jī)械手控制程序設(shè)計(jì)機(jī)械手臂自動控制系統(tǒng)的軟件開發(fā)是使用CNC編程軟件STEP7-Micro/WIN32進(jìn)行的。西門子PLCS7-200PLC，并根據(jù)程序繪制。實(shí)際管理程序梯形圖并進(jìn)行編譯和調(diào)整。獲得了實(shí)際的程序流程圖梯形圖，如圖5-7所示，詳細(xì)的梯形圖（LAD）程序流程如附錄3所示。圖5-7STEP7-MICRO/WIN32編程窗口第六章、結(jié)論該設(shè)計(jì)基于對港口機(jī)械與自動控制專業(yè)三年制?？茖I(yè)知識的整合，并執(zhí)行了具有特殊作用且滿足特殊要求的CNC機(jī)床左右物料操縱器的設(shè)計(jì)。專業(yè)大學(xué)畢業(yè)生具有理論基礎(chǔ)的研究水平，實(shí)踐活動的自學(xué)能力，職業(yè)精神和心態(tài)，有很強(qiáng)的目標(biāo)性和確立的實(shí)施總體目標(biāo)。機(jī)械手由可編程控制面板操作，該面板可實(shí)現(xiàn)手動調(diào)節(jié)，手動和自動控制系統(tǒng)。PLC具有很高的協(xié)調(diào)能力。當(dāng)更改機(jī)械手的生產(chǎn)過程時，只需對I/O點(diǎn)的布線或I/O分配進(jìn)行少量修改，即可在控制程序中進(jìn)行簡單的更改，然后進(jìn)行填充和擴(kuò)展。重新定義相應(yīng)的控制程序后，可以輕松地將其提升到其他類似的生產(chǎn)和加工條件?？偠灾?，根據(jù)過去三個月的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我經(jīng)歷了材料的收集，規(guī)劃方案的選擇和討論，分析和計(jì)算，施工圖的制作以及畢業(yè)設(shè)計(jì)的準(zhǔn)備。和畢業(yè)論文。對大學(xué)的本科生所應(yīng)該掌握的專業(yè)知識有一個全面的，多方面的理解，并且對工程項(xiàng)目有更深入，更精確的理解。結(jié)果，根據(jù)畢業(yè)項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了預(yù)期目標(biāo)。參考文獻(xiàn)[1]蘇曉丹.基于PLC控制的智能機(jī)械手的設(shè)計(jì)[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2020(19):221-222.[2] 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