工業(yè)機(jī)械手設(shè)計說明書范例

機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計課程設(shè)計說明書設(shè)計題目：系專業(yè)班級姓名：學(xué)號：指導(dǎo)老師：日期：目錄1、機(jī)械手總體方案設(shè)計………22、機(jī)械局部的設(shè)計……………23、滾珠絲桿副傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計和計算………44、步進(jìn)電機(jī)的計算和選擇……………………55、機(jī)械手控制系統(tǒng)的方案設(shè)計………………66、PLC的硬件接線圖…………127、機(jī)械手PLC程序設(shè)計………191．機(jī)械手總體方案設(shè)計圖1是該機(jī)械手的動作示意圖。機(jī)械手的全部動作由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動控制。其中，上升／下降和左移／右移，分別由兩部電機(jī)控制。當(dāng)控制上下運(yùn)動的電機(jī)正轉(zhuǎn)時，機(jī)械手下降；當(dāng)控制上下運(yùn)動的電機(jī)停止時，機(jī)械手下降停止。當(dāng)控制上下運(yùn)動的電機(jī)反轉(zhuǎn)時，機(jī)械手上升；當(dāng)控制上下運(yùn)動的電機(jī)停止時，機(jī)械手上升停止。同樣，左移／右移分別由控制左右運(yùn)動的電機(jī)控制。機(jī)械手的左旋轉(zhuǎn)/右旋轉(zhuǎn)那么由一臺伺服電機(jī)驅(qū)動控制。機(jī)械手的放松／夾緊由一個電機(jī)帶動一個齒輪齒條機(jī)構(gòu)控制，當(dāng)該電機(jī)正轉(zhuǎn)時，機(jī)械手夾緊；該電機(jī)反轉(zhuǎn)時，機(jī)械手放松。當(dāng)機(jī)械手右移到位并準(zhǔn)備下降時，為了確保平安，必須在右工作臺上無工件時才允許機(jī)械手下降。也就是說，假設(shè)上一次搬運(yùn)到右工作臺的工件尚未搬走時．機(jī)械手應(yīng)自動停止下降。圖1機(jī)械手的動作示意圖機(jī)械手的動作過程如下：(1)復(fù)位；(2)橫軸前升；(3)手張開，豎軸下降；(4)手夾緊物品；(5)豎軸上升；(6)橫軸收回；(7)底盤旋轉(zhuǎn)；(8)橫軸前升；(9)豎軸下降；(10)手放開，物品放下；(11)豎軸上升；(12)手復(fù)位，橫軸收回；機(jī)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：單步、單周期和連續(xù)操作方式。手動操作：用按鈕操作。返回原點(diǎn)操作：按下返回原點(diǎn)按鈕，機(jī)械手自動返回原點(diǎn)。單步操作：每按一次啟動按鈕，機(jī)械手完成一步動作，然后自動停止。單周期操作：從原點(diǎn)開始按一下啟動按鈕，機(jī)械手便自動完成一個周期然后停止。在工作中，如按下停止按鈕，機(jī)械手便停止。重新啟動時，又繼續(xù)工作，最后自動停在原點(diǎn)。連續(xù)操作：機(jī)械手從原點(diǎn)開始，按下啟動按鈕，機(jī)械手將自動連續(xù)不斷地周期性循環(huán)，如果按下停止按鈕，機(jī)械手運(yùn)動到原點(diǎn)，然后停機(jī)機(jī)械手的操作面板如圖2所示。圖2機(jī)機(jī)械手的操作面板2．機(jī)械局部設(shè)計2．1機(jī)械手手部的結(jié)構(gòu)設(shè)計及計算機(jī)械手的手部是用來抓持工件〔或工具〕的部件。手部抓持工件的迅速、準(zhǔn)確和牢靠程度都將直接影響到機(jī)械手的工作性能，它是機(jī)械手的關(guān)鍵部件之一。2．1．1手部總體確定手部是承當(dāng)抓取刀具的機(jī)構(gòu)，由手指傳力機(jī)構(gòu)和驅(qū)動裝置等組成，是機(jī)械手的重要組成局部之一。根據(jù)被抓起部件的材料，形狀，尺寸以及一些特性的不同，此機(jī)械手局部為手指式。2．1．2手指式手部的類型手指式手部是以手指的張開和閉合來實(shí)現(xiàn)抓持工件。它對抓取各種形狀的工件具有較大的適應(yīng)性，故應(yīng)用最廣。一般手指式手部具有兩指，三指或者多指，后者應(yīng)用較少。而次此設(shè)計手指為兩指式手指。手指式手部按手指的運(yùn)動形式可分為回轉(zhuǎn)型和平移型。回轉(zhuǎn)型又分為單支點(diǎn)和雙支點(diǎn)兩種。回轉(zhuǎn)型手部多用于抓持圓柱形工件，平移型用于抓持方形工件。2．1．3手部要求1〕手指應(yīng)具有足夠的加緊力。在考慮手指的加緊力時，除考慮工件的重量外，還應(yīng)考慮工件在傳送過程中產(chǎn)生的慣性力和震動等影響，以保證夾持牢靠。2〕各構(gòu)件要有足夠的剛度的強(qiáng)度。3〕構(gòu)件要簡單，修理方便。4〕應(yīng)盡可能結(jié)構(gòu)緊湊。使之重量輕，動作靈活。2．1．4設(shè)計時應(yīng)注意的問題1〕手指應(yīng)有足夠的夾緊力。為使手指牢靠的夾緊工件，除考慮被抓持工件的重力外。還應(yīng)考慮工件在傳送過程中所產(chǎn)生的動載荷。2〕手指應(yīng)有一定的開閉范圍，其大小不僅與工件尺寸有關(guān)，而且須注意手部接近工件的運(yùn)動路線及方位的影響。3〕應(yīng)保證工件在手指內(nèi)準(zhǔn)確定位。4〕結(jié)構(gòu)盡量緊湊、重量輕，以利于腕部和臂部的結(jié)構(gòu)設(shè)計。5〕根據(jù)應(yīng)用條件考慮通用性。2．1．5手指夾緊力的計算手指對工件的夾緊力可按下式計算：Ｎ≥Ｋ1×Ｋ2×Ｋ3×ＧN式中Ｋ1——平安系數(shù)〔通常取1.5－2〕Ｋ2——工作情況系數(shù)，主要考慮慣性力的影響，可按Ｋ2＝１＋a/g估算．a(chǎn)為機(jī)械手在搬運(yùn)工件過程的加速度m/sg為重力加速度m/sＫ3——方位系數(shù)Ｇ——被抓持工件的重量kg由數(shù)據(jù)得出：Ｋ1=1.5,Ｋ2=１＋a/g=1+3/10=1.3Ｋ3=2Ｇ=10kgＮ=1.5×1.3×2×10=39N2．1．6驅(qū)動力手指夾持工件所需要驅(qū)動力的大小，在同一夾緊力的條件下，隨所采用的傳動結(jié)構(gòu)的不同而異。但其計算方法都是按照具體的傳動機(jī)構(gòu)進(jìn)行力的分析，根據(jù)力系平衡原理來進(jìn)行的。2．2機(jī)械手的手腕機(jī)械手的手腕連接于手和手臂之間,用于調(diào)整手的方向.此機(jī)械手能旋轉(zhuǎn)任何角度,所以手腕能分別獨(dú)立的繞X、Y、Z軸向?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)動即實(shí)現(xiàn)手×腕的任何角度的伸縮和轉(zhuǎn)動.手腕回轉(zhuǎn)的驅(qū)動力距M由條件計算如下：M=(1.1～1.2)(M摩+M偏+ M慣)(N×m)式中M摩—手腕支撐處的摩擦阻力距M偏—工件重心偏置的偏置力矩M慣—手腕運(yùn)動的慣性力矩1〕摩擦阻力矩的計算M摩=f/2×(N1×D1+N2×D2)=0.2/2×(10×0.2+12×0.2)=0.44Nm式中：N1,N2—軸承處支反力D1,D2—軸承直徑(米)F—軸承的摩擦系數(shù)2〕偏置力矩M偏的計算M偏=G×e=10×0.3=3Nm式中：G—工件的重量(公斤力)e—工件重心到手腕轉(zhuǎn)軸線的垂直距離(米)3〕慣性力矩M慣的計算M慣=0.0175×(J腕+J手+J工)×w/t=0.0175×(11+11+13)×10/1=6.125Nm式中J腕—手腕的轉(zhuǎn)動部件對其運(yùn)動軸線的轉(zhuǎn)動慣量J手—手部對手腕轉(zhuǎn)動軸線的轉(zhuǎn)動慣量J工—工件對手腕轉(zhuǎn)動軸線的轉(zhuǎn)動慣量W—手腕轉(zhuǎn)動的角速度(1/秒)T—手腕啟動過程所需用的時間(秒)4〕求MM=1.1×(0.44+3+6.125)=10.5215Nm2．3機(jī)械手的手臂手臂部是機(jī)械手的主要執(zhí)行部件,其作用是支承手部，主要用來改變刀具的位置。手部在空間的活動范圍主要取決于臂部的運(yùn)動形式。2．3．1設(shè)計時注意的問題手臂部的運(yùn)動和結(jié)構(gòu)形式對機(jī)械手的工作性能有著較大的影響。設(shè)計時應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1〕剛度要好要合理選擇臂部的截面形狀和輪廓尺寸。實(shí)踐證明，空心桿比實(shí)心桿剛度大得多。常用鋼管作臂部和導(dǎo)向桿，用工字鋼和槽鋼作支承板，以保證有足夠的剛度。2〕偏重力矩要小偏重力矩是指臂部的總重量對其支承或回轉(zhuǎn)軸所產(chǎn)生的力矩。它對臂部的升降運(yùn)動和轉(zhuǎn)動，均將產(chǎn)生影響，設(shè)計時應(yīng)使臂部各局部的質(zhì)量分布合理，以減少其偏重力矩。3〕重量要輕，慣量要小由于機(jī)械手在高速情況下經(jīng)常起停和換向，為了減少在運(yùn)動狀態(tài)變化時所產(chǎn)生的沖擊，必須采取有效的緩沖裝置外，力求結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，以減少慣性力。4〕導(dǎo)向性要好為了防止臂部在直線移動中沿運(yùn)動軸線發(fā)生相對轉(zhuǎn)動，以保證手部的正確方向和準(zhǔn)確定位，必須有導(dǎo)向裝置。其結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)臂部的安裝形式、抓取重量和運(yùn)動行程等因素來確定。2．3．2驅(qū)動力計算1)手臂水平伸縮時:P驅(qū)=P摩+P慣=50+150=200N式中P驅(qū)—驅(qū)動力P摩—摩擦力(包括手臂伸縮導(dǎo)軌間、導(dǎo)向桿間和密封裝置處的摩擦阻力,公斤力)P慣—手臂在啟動過程中的慣性力,其大小可按下式近似計算:P慣=G伸×V/g×t=1×3/10×1=0.3N式中G伸—隨同手臂伸縮部件總重量(公斤力)G—重力加速度(m/s)V—手臂的工作速度(m/s)T—起動過程所用時間(秒)2)手臂升降時:P驅(qū)=P摩+P慣+G升=50+0.3+3=53.3N式中G升—隨同手臂升降部件總重量(公斤力)3)手臂水平左右擺動時:M驅(qū)=M摩+M慣=53.3×0.3+50×0.2=25.99Nm式中M驅(qū)—驅(qū)動力矩(公斤力×米)M摩—摩擦力矩(包括轉(zhuǎn)軸支撐處和密封裝置處的摩擦阻力矩,公斤力×米)M慣—手臂在起動過程中的慣性力矩.可按下式計算:M慣=J×w/t=30×1=30Nm式中J—隨同手臂擺動部件對轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動慣量W—手臂擺動的角速度〔1/秒〕3．滾珠絲桿副傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計和計算3．1螺紋滾道型面的形狀螺紋滾道型面的形狀有很多種，常見的截面有單圓弧型面和雙圓弧型面兩種。滾珠與滾道外表的接觸點(diǎn)處公法線與螺紋軸線的垂線間的夾角稱為接觸角α。本滾珠絲桿副傳動機(jī)構(gòu)采用了雙圓弧型面兩種，因為雙圓弧型面滾珠與滾道只在滾道內(nèi)相切的兩點(diǎn)接觸，接觸角α不變。而且兩圓弧交接處有一小空隙，可容納一些贓物，這對滾珠的流動很有利滾珠絲杠副的循環(huán)方式有外循環(huán)和內(nèi)循環(huán)。本滾珠絲桿副傳動機(jī)構(gòu)采用外循環(huán)。外循環(huán)采用的是螺旋槽式和插管式，他具有結(jié)構(gòu)簡單，制造方便等優(yōu)點(diǎn)。3．2滾珠絲杠的計算1〕計算載荷Fc式中：—載荷系數(shù)—硬度系數(shù)—精度系數(shù)—平均工作載荷根據(jù)壽命條件計算額定動載荷式中：—絲桿副的平均轉(zhuǎn)速〔r/min〕—運(yùn)轉(zhuǎn)壽命〔h〕—計算載荷〔N〕絲桿的其他參數(shù)如下：公稱直徑：D0=12導(dǎo)程：p=7螺旋角：λ=arctan(6/(50π))=2°11′滾珠直徑：d0=3滾道半徑：R=0.52d0=0.52×3=1.56偏心距：絲杠內(nèi)徑：d1=10.52〕穩(wěn)定性驗算：絲杠較長，所以用壓桿穩(wěn)定性來求臨界載荷式中：E—絲杠的彈性模量，對鋼—絲杠危險截面的軸慣性矩—長度系數(shù)，兩端用鉸接時,m所以此絲杠是平安的，不會失穩(wěn)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時，需驗算其是否會發(fā)生共振的最高轉(zhuǎn)速，要求絲杠最高轉(zhuǎn)速。臨界轉(zhuǎn)速可按公式計算：3〕剛度驗算滾珠絲杠在工作負(fù)載F〔N〕和轉(zhuǎn)矩T〔Nm〕共同作用下引起每個導(dǎo)程的變形量〔m〕為式中：A—絲杠的截面積，(m2)；—絲杠的極慣性矩，(m4)；G—鋼的切變模量，對于鋼G=83.3GPa；T—轉(zhuǎn)矩〔Nm〕按最不利的情況，即取F=Fm，那么絲杠在工作長度上的彈性變形所引起的導(dǎo)程誤差為通常要求絲杠的導(dǎo)程誤差應(yīng)小于其傳動精度的1/2，即4〕效率驗算滾珠絲杠副的傳動效率為要求在90%~95%之間，所以該絲杠副能滿足使用要求4．步進(jìn)電機(jī)的計算和選擇.4．1步進(jìn)電機(jī)的工作原理步進(jìn)電機(jī)是數(shù)字控制系統(tǒng)中的執(zhí)行電動機(jī)，當(dāng)系統(tǒng)將一個電脈沖信號加到步進(jìn)電機(jī)定子繞組時，轉(zhuǎn)子就轉(zhuǎn)一步，當(dāng)電脈沖按某一相序加到電動機(jī)時，轉(zhuǎn)子沿某一方向轉(zhuǎn)動的步數(shù)等于電脈沖個數(shù)。因此，改變輸入脈沖的數(shù)目就能控制步進(jìn)電動機(jī)轉(zhuǎn)子機(jī)械位移的大小；改變輸入脈沖的通電相序，就能控制步進(jìn)電動機(jī)轉(zhuǎn)子機(jī)械位移的方向，實(shí)現(xiàn)位置的控制。當(dāng)電脈沖按某一相序連續(xù)加到步進(jìn)電動機(jī)時，轉(zhuǎn)子以正比于電脈沖頻率的轉(zhuǎn)速沿某一方向旋轉(zhuǎn)。因此，改變電脈沖的頻率大小和通電相序，就能控制步進(jìn)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向，實(shí)現(xiàn)寬廣范圍內(nèi)速度的無級平滑控制。步進(jìn)電動機(jī)的這種控制功能，是其它電動機(jī)無法替代的。步進(jìn)電動機(jī)須由專門的驅(qū)動電源供電。驅(qū)動電源和步進(jìn)電動機(jī)是一個整體，步進(jìn)電動機(jī)的功能和運(yùn)行性能都是兩者配合的綜合結(jié)果。這是步進(jìn)電動機(jī)的又一特點(diǎn)。步進(jìn)電動機(jī)可分為磁阻式、永磁式和混合式，步進(jìn)電動機(jī)的相數(shù)可分為：單相、二相、三相、四相、五相、六相和八相等多種。增加相數(shù)能提高步進(jìn)電動機(jī)的性能，但電動機(jī)的結(jié)構(gòu)和驅(qū)動電源就會復(fù)雜，本錢就會增加，應(yīng)按需要合理選用。4．2步進(jìn)電動機(jī)的特點(diǎn)1)步進(jìn)電動機(jī)是一種作為控制用的特種電機(jī)，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度(稱為“步距角〞)一步一步運(yùn)行的，其特點(diǎn)是沒有積累誤差(精度為100％)，所以廣泛應(yīng)用于各種開環(huán)控制。2)步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速與脈沖信號的頻率成正比3)步距值不容易因為電氣、負(fù)載、環(huán)境條件的變化而改變,使用開環(huán)控制(或半閉環(huán)控制)就能進(jìn)行良好的定位控制。4)起制動、正反轉(zhuǎn)、變速等控制方便。5)價格廉價,可靠性高。6)步進(jìn)電動機(jī)的主要缺點(diǎn)是效率較低,并且需要配上適當(dāng)?shù)尿?qū)動電源。7)步進(jìn)電動機(jī)帶負(fù)載慣性的能力不強(qiáng),在使用時既要注意負(fù)載轉(zhuǎn)矩的大小,又要注意負(fù)載轉(zhuǎn)動慣量的大小,只有當(dāng)兩者選取在適宜的范圍時,電機(jī)才能獲的滿意的運(yùn)行性能。8)由于存在失步和共振，因此步進(jìn)電機(jī)的加減速的方法根據(jù)利用狀態(tài)的不同而復(fù)雜多變。4．3步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的根本組成與交直流電動機(jī)不同，僅僅接上供電電源，步進(jìn)電機(jī)不會運(yùn)行的。為了驅(qū)動步進(jìn)電動機(jī)，必須由一個決定電動機(jī)速度和旋轉(zhuǎn)角度的脈沖發(fā)生器〔在該機(jī)械手模型控制系統(tǒng)中采用PLC作脈沖發(fā)生器進(jìn)行位置控制〕、一個使電動機(jī)繞組電流按規(guī)定次序通斷的脈沖分配器、一個保證電動機(jī)正常運(yùn)行的功率放大器，以及一個直流功率電源等組成一個驅(qū)動系統(tǒng)，如圖3所示。圖3步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的根本組成4．4步進(jìn)電動機(jī)的選擇計算在選擇步進(jìn)電動機(jī)時首先考慮的是步進(jìn)電動機(jī)的類型選擇，其次才是具體的品種選擇，在該機(jī)械手模型控制系統(tǒng)中要求步進(jìn)電動機(jī)體積小、電壓低、電流小、有定位轉(zhuǎn)矩和使用螺栓機(jī)構(gòu)的定位裝置，具有較高的起動和運(yùn)行頻率，確定步進(jìn)電動機(jī)采用2相8拍混合式步進(jìn)電機(jī)；在進(jìn)行步進(jìn)電動機(jī)的品種選擇時，要綜合考慮速比i、軸向力F、負(fù)載轉(zhuǎn)矩、額定轉(zhuǎn)矩和運(yùn)行頻率，以確定步進(jìn)電機(jī)的具體規(guī)格和控制裝置。由于我們使用螺栓機(jī)構(gòu)的定位裝置，條件和要求條件為：移動局部總重M=25外力Fa=4kg磨擦系數(shù)=0.04螺栓機(jī)構(gòu)的效率=O.9螺栓軸徑=1.2cm螺栓長=42cm螺距P=3m分辨率L=0.01移動距離=0.0075mm/步速度V=2m／min計算：設(shè)擬選用2相、1.8°步距角的HB型電動機(jī)速比(設(shè)使用直接驅(qū)動方式)i=m×/(360×L)=2×1.8／(360×O.01)=1軸向力F=Fa+M=4+0.04×25=5kg負(fù)載轉(zhuǎn)矩=F×P／(2)+(××)/2=5×0.3／(2×3.14×0.9)+(0.3×1.67×0.3)/(2×3.14)=0.289kg螺栓的慣量=〔×××〕/32=〔3.14×7.9××42×〕/32=0.0675kg.移動體的慣量=M×=25×=0.0571kg.負(fù)載慣量為=+=0.0675+0.00571=0.1246kg.根據(jù)以上計算可以初步選定步進(jìn)電動機(jī)，其慣量為=0.03kg.，空載起動頻率=3000H。由要求的速度可求出運(yùn)行的頻率：f=V／L=2000／(60×0.01)=3333HZ可知需要加減速的驅(qū)動方式。齒輪比：G=360°/L=0.0075×360°/(1.8°×0.01)=150換算到電機(jī)軸的負(fù)載轉(zhuǎn)矩為T=G×L(+F)/2=150×0.01×(0.289+5)/(6.28×0.9)=1.40kg對首次設(shè)計的裝置來講，所選用的電動機(jī)通常留有2～3倍的余量，所以電機(jī)轉(zhuǎn)矩=3T=3×1.40=4.2kg=0.41N.M根據(jù)以上的計算，我們在該機(jī)械手模型控制系統(tǒng)中的步進(jìn)電動機(jī)采用北京斯達(dá)特機(jī)電科技開展生產(chǎn)的2相8拍混合式步進(jìn)電機(jī)，它的主要特點(diǎn)：體積小，具有較高的起動和運(yùn)行頻率，有定位轉(zhuǎn)矩等優(yōu)點(diǎn)。型號：42BYGHl01。電氣原理圖如圖4所示?？旖泳€插頭：紅色表示A相，藍(lán)色表示B相；如果發(fā)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)向不對時可以將A相或B相中的兩條線對調(diào)。此步進(jìn)電機(jī)的電氣技術(shù)數(shù)據(jù)為表1:表1電機(jī)型號相數(shù)步距角相電流驅(qū)動電壓額定轉(zhuǎn)矩重量42BYGH10121.81.7ADC24V0.44NM0.24圖4步進(jìn)電機(jī)的出線圖4．5步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器的原理與選擇4．5．1步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器的選擇步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行要有一電子裝置進(jìn)行驅(qū)動，這種裝置就是步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器，它是把控制系統(tǒng)發(fā)出的脈沖信號轉(zhuǎn)化為步進(jìn)電機(jī)的角位移，或者說：控制系統(tǒng)每發(fā)一個脈沖信號，通過驅(qū)動器就使步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)一步距角。所以步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速與脈沖信號的頻率成正比。電源輸入局部：由電源模塊提供，用兩根導(dǎo)線連接，注意極性。信號輸入局部：信號源由FP0主機(jī)提供。由于FP0提供的電平為24V,而輸入局部的電平為5V，中間加了保護(hù)電路。輸出局部：與步進(jìn)電機(jī)連接，注意極性能、同時可以輸出兩路脈沖控制兩臺電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)。4．5．2步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器指示燈說明驅(qū)動器的指示燈共有兩種：電源指示燈(綠色或黃色)和保護(hù)指示燈(紅色)。當(dāng)任一保護(hù)發(fā)生時，保護(hù)指示燈變亮。4．5．3步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器電源接口對于超小型驅(qū)動器(SH—2H057、SH—3F075、SH—2H057M、SH-3F075M)，采用一組直流供電DC(24-40V)，注意正負(fù)極不要接錯，此電源可以由一變壓器變壓后加整流濾波(無須穩(wěn)壓)組成;或者由一開關(guān)電源提供,參考以下圖。因為PLC需要采用開關(guān)式穩(wěn)壓電源供電,所以在機(jī)械手模型中電源應(yīng)選用開關(guān)式穩(wěn)壓電源，見圖圖5開關(guān)式穩(wěn)壓電源5．機(jī)械手控制系統(tǒng)的設(shè)計方案5．1可編程序控制器的原理與選擇5．1．1確定輸入．輸出點(diǎn)數(shù)1〕輸入設(shè)備的數(shù)量：根據(jù)系統(tǒng)的控制要求，該機(jī)械手模型控制系統(tǒng)共有4個微動開關(guān)，X軸限位保護(hù)需要2點(diǎn)，Y軸限位保護(hù)需要2點(diǎn)，機(jī)械手的動作是按行程原那么進(jìn)行的，其輸入信號包括橫軸的正反限位，豎軸的正反限位，手的正反轉(zhuǎn)限位還有底座正反限位和旋轉(zhuǎn)的脈沖數(shù)。2〕輸出設(shè)備的數(shù)量根據(jù)系統(tǒng)的控制要求，X軸，Y軸的運(yùn)行共需要兩臺步進(jìn)電動機(jī)，還需要兩臺直流電動機(jī)。在機(jī)械手控制中包括底座的正反轉(zhuǎn)，手的正反轉(zhuǎn)，橫軸和豎軸的脈沖和各自的方向。根據(jù)上述的計算，我們需要輸入9點(diǎn)，輸出9點(diǎn)的PLC。又考慮到以后改變方案時，一般要檢測電機(jī)的轉(zhuǎn)速。而FPO型的PLC有特殊功能指令SPD，可以方便的檢測電機(jī)的轉(zhuǎn)速；另外該P(yáng)LC的指令系統(tǒng)不宜算術(shù)運(yùn)算和數(shù)據(jù)處理功能，加上其掃描速度較快，可以短時間內(nèi)完成PLD控制的運(yùn)算。因此，即使控制方案有變化，該P(yáng)LC仍能繼續(xù)使用。綜合上述各方面的情況，確定使用FP0-C16系列的