搬運(yùn)機(jī)械手的控制設(shè)計(jì)論.ppt

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1、安徽冶金科技職業(yè)學(xué)院,畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 題 目:搬運(yùn)機(jī)械手的控制設(shè)計(jì) 年級(jí): 2014屆 專業(yè): 機(jī)電一體化 學(xué)生姓名:李靈奇 指導(dǎo)教師: 昝衛(wèi)華 學(xué) 號(hào)1177023061 論文完成時(shí)間2013年 11月,摘 要,在工業(yè)生產(chǎn)和其他領(lǐng)域內(nèi),由于工作的需要,人們經(jīng)常受到高溫、腐蝕及有毒氣體等因素的危害,增加了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,甚至于危及生命。自從機(jī)械手問(wèn)世以來(lái),相應(yīng)的各種難題迎刃而解。機(jī)械手可在空間抓、放、搬運(yùn)物體,動(dòng)作靈活多樣,適用于可變換生產(chǎn)品種的中、小批量自動(dòng)化生產(chǎn),廣泛應(yīng)用于柔性自動(dòng)線。機(jī)械手一般由耐高溫,抗腐蝕的材料制成,以適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)惡劣的環(huán)境,大大降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,

2、提高了工作效率。機(jī)械手是工業(yè)機(jī)器人的重要組成部分,在很多情況下它就可以稱為工業(yè)機(jī)器人。工業(yè)機(jī)器人是集機(jī)械、電子、控制、計(jì)算機(jī)、傳感器、人工智能等多學(xué)科先進(jìn)技術(shù)于一體的現(xiàn)代制造業(yè)重要的自動(dòng)化裝備。廣泛采用工業(yè)機(jī)器人,不僅可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量與產(chǎn)量,而且對(duì)保障人身安全,改善勞動(dòng)環(huán)境,減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,節(jié)約原材料消耗以及降低生產(chǎn)成本,有著十分重要的意義??删幊炭刂破魇抢^電器控制和計(jì)算機(jī)控制出上開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品,逐漸發(fā)展成以微器處理為核心把自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)融為一體的新型工業(yè)自動(dòng)控制裝置。本文應(yīng)用三菱公司生產(chǎn)的可編程控制器FX系列PLC,實(shí)現(xiàn)機(jī)械手搬運(yùn)控制系統(tǒng),該系統(tǒng)充分利用了可編程

3、控制器(PLC)控制功能。使該系統(tǒng)可靠穩(wěn)定,時(shí)期功能范圍得到廣泛應(yīng)用。 關(guān)鍵詞:可編程控制器PLC,PLC的結(jié)構(gòu)及基本配置,機(jī)械手,限位開(kāi)關(guān),目 錄,第1章 前言1 1.1選題背景1 1.2設(shè)計(jì)目的及主要內(nèi)容1 1.2.1設(shè)計(jì)目的1 1.2.2主要內(nèi)容1 第2章 PLC及機(jī)械手的介紹及選擇2 2.1.可編程控制器PLC2 2.1.1PLC 慨況2 2.1.2PLC的結(jié)構(gòu)及基本配置2 2.1.3PLC的選型4 2.2機(jī)械手4 2.2.1機(jī)械手簡(jiǎn)介4 2.2.2機(jī)械手的選擇6 第3章 設(shè)計(jì)主體部分7,3.1控制要求7 3.2控制流程圖......8 3.3I/O分配9 3.4梯形圖9 3.5指令表

4、13 3.6PLC連線圖18 3.7模擬調(diào)試19 第4章 論文小結(jié)20 參考文獻(xiàn)21 致謝22,第1章 前言,1.1選題背景 大學(xué)三年的學(xué)習(xí)即將結(jié)束,畢業(yè)設(shè)計(jì)是其中最后一個(gè)環(huán)節(jié),是對(duì)以前所學(xué)的知識(shí)及所掌握的技能的綜合運(yùn)用和檢驗(yàn)。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,采用PLC的技術(shù)得到愈來(lái)愈廣泛的應(yīng)用。 在完成大學(xué)三年的課程學(xué)習(xí)和課程、生產(chǎn)實(shí)習(xí),我熟練地掌握了機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械原理等專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課方面的知識(shí),對(duì)機(jī)械制造、加工的工藝有了一個(gè)系統(tǒng)、全面的理解,達(dá)到了學(xué)習(xí)的目的。對(duì)于PLC對(duì)搬運(yùn)機(jī)械手的控制設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)踐性非常強(qiáng)的設(shè)計(jì)課題,我進(jìn)行了大量的實(shí)習(xí)。經(jīng)過(guò)在幾家單位的生產(chǎn)實(shí)習(xí),我對(duì)于PLC對(duì)搬

5、運(yùn)機(jī)械手的控制設(shè)計(jì)有了一個(gè)全新的認(rèn)識(shí),豐富了許多PLC方面的知識(shí),而對(duì)于PLC方面的制造工藝更是實(shí)現(xiàn)了零的突破。在指導(dǎo)老師的協(xié)助下,同時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)查閱了很多相關(guān)資料,明確了PLC的一般工作原理、制造、工藝過(guò)程。并在圖書館借閱了許多相關(guān)手冊(cè)和書籍,設(shè)計(jì)中,將充分利用和查閱各種資料,并與同學(xué)進(jìn)行充分討論,盡最大努力搞好本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。 在設(shè)計(jì)的過(guò)程中,將有一定的困難,但有指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)和自己的努力,相信會(huì)完滿的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。由于學(xué)生水平有限,而且缺乏經(jīng)驗(yàn),設(shè)計(jì)中不妥之處在所難免,肯請(qǐng)各位老師指正。 1.2設(shè)計(jì)目的及主要內(nèi)容,1.2.1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(shí)結(jié)構(gòu);3、培養(yǎng)綜

6、合運(yùn)用能力;4、是課堂教學(xué)的有益補(bǔ)充。通過(guò)本次論文,進(jìn)一步加強(qiáng)自己對(duì)機(jī)械手和PLC的認(rèn)識(shí),以及它們?cè)谏钪袕V泛應(yīng)用。 1.2.2主要內(nèi)容 A正確選用機(jī)械手和PLC類 B繪制I/O分配 C設(shè)計(jì)梯形圖 D指令表 E模擬調(diào)試,第2章 PLC及機(jī)械手的介紹及選擇,2.1.可編程控制器PLC 2.1.1PLC 慨況可編程控制器(PROGRAMMABLE CONTROLLER,簡(jiǎn)稱PC)。與個(gè)人計(jì)算機(jī)的PC相區(qū)別,用PLC表示。 PLC是在傳統(tǒng)的順序控制器的基礎(chǔ)上引入了微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通訊技術(shù)而形成的一代新型工業(yè)控制裝置,目的是用來(lái)取代繼電器、執(zhí)行邏輯、記時(shí)、計(jì)數(shù)等順序控制功能,建

7、立柔性的程控系統(tǒng)。國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)頒布了對(duì)PLC的規(guī)定:可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng),專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程序的存貯器,用來(lái)在其內(nèi)部存貯執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令,并通過(guò)數(shù)字的、模擬的輸入和輸出,控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。可編程序控制器及其有關(guān)設(shè)備,都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體,易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。 PLC具有通用性強(qiáng)、使用方便、適應(yīng)面廣、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、編程簡(jiǎn)單等特點(diǎn)??梢灶A(yù)料:在工業(yè)控制領(lǐng)域中,PLC控制技術(shù)的應(yīng)用必將形成世界潮流 PLC程序既有生產(chǎn)廠家的系統(tǒng)程序,又有用戶自己開(kāi)發(fā)的應(yīng)用程序,系統(tǒng)

8、程序提供運(yùn)行平臺(tái),同時(shí),還為PLC程序可靠運(yùn)行及信息與信息轉(zhuǎn)換進(jìn)行必要的公共處理。用戶程序由用戶按控制要求設(shè)計(jì)。,2.1.2PLC的結(jié)構(gòu)及基本配置一般講,PLC分為箱體式和模塊式兩種。但它們的組成是相同的,對(duì)箱體式PLC,有一塊CPU板、I/O板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等,當(dāng)然按CPU性能分成若干型號(hào),并按I/O點(diǎn)數(shù)又有若干規(guī)格。對(duì)模塊式PLC,有CPU模塊、I/O模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機(jī)架。無(wú)任哪種結(jié)構(gòu)類型的PLC,都屬于總線式開(kāi)放型結(jié)構(gòu),其I/O能力可按用戶需要進(jìn)行擴(kuò)展與組合。 CPU的構(gòu)成:PLC中的CPU是PLC的核心,起神經(jīng)中樞的作用,每臺(tái)PLC至少有一個(gè)CPU,它按PLC的系

9、統(tǒng)程序賦予的功能接收并存貯用戶程序和數(shù)據(jù),用掃描的方式采集由現(xiàn)場(chǎng)輸入裝置送來(lái)的狀態(tài)或數(shù)據(jù),并存入規(guī)定的寄存器中,同時(shí),診斷電源和PLC內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程過(guò)程中的語(yǔ)法錯(cuò)誤等。進(jìn)入運(yùn)行后,從用戶程序存貯器中逐條讀取指令,經(jīng)分析后再按指令規(guī)定的任務(wù)產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào),去指揮有關(guān)的控制電路。 與通用計(jì)算機(jī)一樣,主要由運(yùn)算器、控制器、寄存器及實(shí)現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)總線構(gòu)成,還有外圍芯片、總線接口及有關(guān)電路。它確定了進(jìn)行控制的規(guī)模、工作速度、內(nèi)存容量等。內(nèi)存主要用于存儲(chǔ)程序及數(shù)據(jù),是PLC不可缺少的組成單元。,CPU的控制器控制CPU工作,由它讀取指令、解釋指令及執(zhí)行指令。但工作節(jié)奏由震

10、蕩信號(hào)控制。 CPU的運(yùn)算器用于進(jìn)行數(shù)字或邏輯運(yùn)算,在控制器指揮下工作。 CPU的寄存器參與運(yùn)算,并存儲(chǔ)運(yùn)算的中間結(jié)果,它也是在控制器指揮下工作。 CPU雖然劃分為以上幾個(gè)部分,但PLC中的CPU芯片實(shí)際上就是微處理器,由于電路的高度集成,對(duì)CPU內(nèi)部的詳細(xì)分析已無(wú)必要,我們只要弄清它在PLC中的功能與性能,能正確地使用它就夠了。 CPU模塊的外部表現(xiàn)就是它的工作狀態(tài)的種種顯示、種種接口及設(shè)定或控制開(kāi)關(guān)。一般講,CPU模塊總要有相應(yīng)的狀態(tài)指示燈,如電源顯示、運(yùn)行顯示、故障顯示等。箱體式PLC的主箱體也有這些顯示。它的總線接口,用于接I/O模板或底板,有內(nèi)存接口,用于安裝內(nèi)存,有外設(shè)口,用于接外

11、部設(shè)備,有的還有通訊口,用于進(jìn)行通訊。CPU模塊上還有許多設(shè)定開(kāi)關(guān),用以對(duì)PLC作設(shè)定,如設(shè)定起始工作方式、內(nèi)存區(qū)等。 I/O模塊:PLC的對(duì)外功能,主要是通過(guò)各種I/O接口模塊與外界聯(lián)系的,按I/O點(diǎn)數(shù)確定模塊規(guī)格及數(shù)量,I/O模塊可多可少,但其最大數(shù)受CPU所能管理的基本配置的能力,即受最大的底板或機(jī)架槽數(shù)限制。I/O模塊集成了PLC的I/O電路,其輸入暫存器反映輸入信號(hào)狀態(tài),輸出點(diǎn)反映輸出鎖存器狀態(tài)。 電源模塊:有些PLC中的電源,是與CPU模塊合二為一的,有些是分開(kāi)的,其主要用途是為PLC各模塊的集成電路提供工作電源。同時(shí),有的還為輸入電路提供24V的工作電源。電源以其輸入類型有:交流

12、電源,加的為交流220VAC或110VAC,直流電源,加的為直流電壓,常用的為24V。 底板或機(jī)架:大多數(shù)模塊式PLC使用底板或機(jī)架,其作用是:電氣上,實(shí)現(xiàn)各模塊間的聯(lián)系,使CPU能訪問(wèn)底板上的所有模塊,機(jī)械上,實(shí)現(xiàn)各模塊間的連接,使各模塊構(gòu)成一個(gè)整體。 PLC 的外部設(shè)備:外部設(shè)備是PLC系統(tǒng)不可分割的一部分,它有四大類,1. 編程設(shè)備:有簡(jiǎn)易編程器和智能圖形編程器,用于編程、對(duì)系統(tǒng)作一些設(shè)定、監(jiān)控PLC及PLC所控制的系統(tǒng)的工作狀況。編程器是PLC開(kāi)發(fā)應(yīng)用、監(jiān)測(cè)運(yùn)行、檢查維護(hù)不可缺少的器件,但它不直接參與現(xiàn)場(chǎng)控制運(yùn)行。 2. 監(jiān)控設(shè)備:有數(shù)據(jù)監(jiān)視器和圖形監(jiān)視器。直接監(jiān)視數(shù)據(jù)或通過(guò)畫面監(jiān)視數(shù)

13、據(jù)。 3. 存儲(chǔ)設(shè)備:有存儲(chǔ)卡、存儲(chǔ)磁帶、軟磁盤或只讀存儲(chǔ)器,用于永久性地存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù),使用戶程序不丟失,如EPROM、EEPROM寫入器等。 4. 輸入輸出設(shè)備:用于接收信號(hào)或輸出信號(hào),一般有條碼讀人器,輸入模擬量的電位器,打印機(jī)等。PLC的通信聯(lián)網(wǎng):PLC具有通信聯(lián)網(wǎng)的功能,它使PLC與PLC 之間、PLC與上位計(jì)算機(jī)以及其他智能設(shè)備之間能夠交換信息,形成一個(gè)統(tǒng)一的整體,實(shí)現(xiàn)分散集中控制?,F(xiàn)在幾乎所有的PLC新產(chǎn)品都有通信聯(lián)網(wǎng)功能,它和計(jì)算機(jī)一樣具有RS-232接口,通過(guò)雙絞線、同軸電纜或光纜,可以在幾公里甚至幾十公里的范圍內(nèi)交換信息。 當(dāng)然,PLC之間的通訊網(wǎng)絡(luò)是各廠家專用的,PLC與計(jì)

14、算機(jī)之間的通訊,一些生產(chǎn)廠家采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)總線,并向標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議靠攏,這將使不同機(jī)型的PLC之間、PLC與計(jì)算機(jī)之間可以方便地進(jìn)行通訊與聯(lián)網(wǎng)。 了解了PLC的基本結(jié)構(gòu),我們?cè)谫?gòu)買程控器時(shí)就有了一個(gè)基本配置的概念,做到既經(jīng)濟(jì)又合理,盡可能發(fā)揮PLC所提供的最佳功能。,2.1.3PLC的選型 考慮到機(jī)械手工作的穩(wěn)定性、可靠性以及各種控制元器件連接的靈活性和方便性,采用PLC作為核心控制器,各控制對(duì)象都必須在PLC的統(tǒng)一控制下協(xié)同工作,所以PLC采用日本三菱公司的FX2N-32MR型PLC(16點(diǎn)輸入、16點(diǎn)輸出)。三菱FX2N系列可編程控制器是小型化,高速度,高性能的產(chǎn)品,是FX系列中最高檔次的

15、超小型程序裝置。性能規(guī)格:FX2N性能規(guī)格運(yùn)轉(zhuǎn)控制方法 通過(guò)儲(chǔ)存的程序周期運(yùn)轉(zhuǎn)I/O控制方法 批次處理方法(當(dāng)執(zhí)行END指令時(shí)) I/O指令可以刷新運(yùn)轉(zhuǎn)處理時(shí)間 基本指令:0.08s應(yīng)用指令:1.52至幾百微秒 ,指令編程語(yǔ)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 。 2.2機(jī)械手 2.2.1機(jī)械手簡(jiǎn)介 mechanical hand 也被稱為自動(dòng)手,auto hand能模仿人手和臂的某些動(dòng)作功能,用以按固定程序抓取、搬運(yùn)物件或操作工具的自動(dòng)操作裝置。它可代替人的繁重勞動(dòng)以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化,能在有害環(huán)境下操作以保護(hù)人身安全,因而廣泛應(yīng)用于機(jī)械

16、制造、冶金、電子、輕工和原子能等部門。 機(jī)械手主要由手部和運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。手部是用來(lái)抓持工件(或工具)的部件,根據(jù)被抓持物件的形狀、尺寸、重量、材料和作業(yè)要求而有多種結(jié)構(gòu)形式,如夾持型、托持型和吸附型等。運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),使手部完成各種轉(zhuǎn)動(dòng)(擺動(dòng))、移動(dòng)或復(fù)合運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)規(guī)定的動(dòng)作,改變被抓持物件的位置和姿勢(shì)。運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的升降、伸縮、旋轉(zhuǎn)等獨(dú)立運(yùn)動(dòng)方式,稱為機(jī)械手的自由度 。為了抓取空間中任意位置和方位的物體,需有6個(gè)自由度。自由度是機(jī) 械手設(shè)計(jì)的關(guān) 鍵參數(shù)。自由 度越多,機(jī)械手的靈活性越大,通用性越廣,其結(jié)構(gòu)也越復(fù)雜。一般專用機(jī)械手有23個(gè)自由度。,機(jī)械手的種類,按驅(qū)動(dòng)方式可分為液壓式、氣動(dòng)式、電動(dòng)式、機(jī)

17、械式機(jī)械手;按適用范圍可分為專用機(jī)械手和通用機(jī)械手兩種;按運(yùn)動(dòng)軌跡控制方式可分為點(diǎn)位控制和連續(xù)軌跡控制機(jī)械手等。 機(jī)械手通常用作機(jī)床或其他機(jī)器的附加裝置,如在自動(dòng)機(jī)床或自動(dòng)生產(chǎn)線上裝卸和傳遞工件,在加工中心中更換刀具等,一般沒(méi)有獨(dú)立的控制裝置。有些操作裝置需要由人直接操縱,如用于原子能部門操持危險(xiǎn)物品的主從式操作手也常稱為機(jī)械手。 機(jī)械手是在機(jī)械化、自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)展起來(lái)的一種新型裝置。近年來(lái),隨著電子技術(shù)特別是電子計(jì)算機(jī)的廣泛應(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(lái)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

18、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(lái)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(lái)裝配印制電路板,在機(jī)械行業(yè)中它可以用來(lái)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(chǎng)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(kāi)發(fā)。 (6)軍事工程及生物醫(yī)學(xué)方面的研究和試驗(yàn)。 機(jī)械手簡(jiǎn)述:機(jī)械手的形式是多種多樣的,有的較為簡(jiǎn)單,

19、有的較為復(fù)雜,但基本的組成形式是相同的,一般由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和輔助裝置組成。,1執(zhí)行機(jī)構(gòu) 機(jī)械手的執(zhí)行機(jī)構(gòu),由手、手腕、手臂、支柱組成。手是抓取機(jī)構(gòu),用來(lái)夾緊和松開(kāi)工件,與人的手指相仿,能完成人手的類似動(dòng)作。手腕是連接手指與手臂的元件,可以進(jìn)行上下、左右和回轉(zhuǎn)動(dòng)作。簡(jiǎn)單的機(jī)械手可以沒(méi)有手腕。支柱用來(lái)支撐手臂,也可以根據(jù)需要做成移動(dòng)。 2傳動(dòng)系統(tǒng) 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作要由傳動(dòng)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。常用機(jī)械手傳動(dòng)系統(tǒng)分機(jī)械傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)、氣壓傳動(dòng)和電力傳動(dòng)等幾種形式。 3.控制系統(tǒng) 機(jī)械手控制系統(tǒng)的主要作用是控制機(jī)械手按一定的程序、方向、位置、速度進(jìn)行動(dòng)作,簡(jiǎn)單的機(jī)械手一般不設(shè)置專用的控制系統(tǒng),只采

20、用行程開(kāi)關(guān)、繼電器、控制閥及電路便可實(shí)現(xiàn)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)的控制,使執(zhí)行機(jī)構(gòu)按要求進(jìn)行動(dòng)作動(dòng)作復(fù)雜的機(jī)械手則要采用可編程控制器、微型計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制。 2.2.2機(jī)械手的選擇 由于機(jī)械手是在搬運(yùn)中的應(yīng)用,所以采用傳送帶加旋轉(zhuǎn)的機(jī)械手類型。此機(jī)械手易于操作,性能可靠。,第3章 設(shè)計(jì)主體部分,3.1控制要求 搬運(yùn)機(jī)械手工作示意圖如圖3-1所示,其任務(wù)是將傳送帶A的物品搬到傳送帶B上。機(jī)械手的原位是在傳送帶B上,開(kāi)始工作時(shí),先是手臂上升,到上限位時(shí),上升限位開(kāi)關(guān)LS4閉合,手臂左旋;左旋到位時(shí),左旋限位開(kāi)關(guān)LS2閉合,手臂下降;到下限位時(shí),下降限位開(kāi)關(guān)LS5閉合,傳送帶A遠(yuǎn)行。當(dāng)光電開(kāi)關(guān)PSl檢測(cè)到物品已進(jìn)入

21、手指范圍時(shí),手指抓物品。當(dāng)物品抓緊時(shí),抓緊限位開(kāi)關(guān)LS1動(dòng)作,手臂上升;到上限位時(shí),上升限位開(kāi)關(guān)LS4閉合,手臂右旋;右旋到位時(shí),右旋限位開(kāi)關(guān)LS3閉合,手臂下降;下降到下限位時(shí),下降限位開(kāi)關(guān)LS5閉合,手指放開(kāi),物品被放到傳送帶B上延時(shí)2s時(shí)間到,一個(gè)循環(huán)結(jié)束,再重復(fù)。,3.2控制流程圖,3.3I/O分配 輸入電器輸入點(diǎn)輸出電器輸出點(diǎn) 起動(dòng)按鈕X0輸送帶A驅(qū)動(dòng)接觸器KMY0 停止按鈕(常開(kāi))X1手臂左旋電磁閥YV1Y1 手指抓緊檢測(cè)開(kāi)關(guān)LS1X2手臂右旋電磁閥YV2Y2 手臂左旋限位開(kāi)關(guān)LS2X3手臂上升電磁閥YV3Y3 手臂右旋限位開(kāi)關(guān)LS3X4手臂下降電磁閥YV4Y4 手臂上升限位開(kāi)關(guān)L

22、S4X5手臂抓緊電磁閥YV5Y5 手臂下降限位開(kāi)關(guān)LS5X6手臂放松電磁閥YV6Y6 物品檢測(cè)光電開(kāi)關(guān)PS1X7 輸送帶B驅(qū)動(dòng) KM1 Y7,3.4梯形圖,說(shuō)明:SET(置位)線圈得電保持,RST(復(fù)位)線圈失電保護(hù),SFTL位左移,ZRST區(qū)間復(fù)位,3.5指令表,3.6PLC連線圖,3.7模擬調(diào)試,1) 按下起動(dòng)按鈕SB1時(shí),機(jī)械手系統(tǒng)工作。首先上升電磁閥通電,手臂上升,至上升限位開(kāi)關(guān)動(dòng)作; 2) 左轉(zhuǎn)電磁閥通電,手臂左轉(zhuǎn),至左轉(zhuǎn)限位開(kāi)關(guān)動(dòng)作; 3) 下降電磁閥通電,手臂下降,至下降限位開(kāi)關(guān)動(dòng)作; 4) 啟動(dòng)傳送帶A運(yùn)行,由光電開(kāi)關(guān)PS/PH檢測(cè)傳送帶A上有無(wú)物品送來(lái),若檢測(cè)到物品,則抓緊

23、電磁閥通電,機(jī)械手抓緊,至抓緊限位開(kāi)關(guān)動(dòng)作; 5) 手臂再次上升,至上升限位開(kāi)關(guān)再次動(dòng)作; 6) 右轉(zhuǎn)電磁閥通電,手臂右轉(zhuǎn),至右轉(zhuǎn)限位開(kāi)關(guān)動(dòng)作; 7) 手臂再次下降,至下降限位開(kāi)關(guān)再次動(dòng)作; 8) 放松電磁閥通電,機(jī)械手松開(kāi)手爪,經(jīng)延時(shí)2秒后,完成一次搬運(yùn)任務(wù),然后重復(fù)循環(huán)以上過(guò)程。 9) 按下停止按鈕SB1或斷電時(shí),機(jī)械手停止在現(xiàn)行工步上,重新起動(dòng)時(shí),機(jī)械手按停止前的動(dòng)作繼續(xù)工作。(說(shuō)明:SB1為一復(fù)合按鈕,功能實(shí)現(xiàn)是一開(kāi)一停),第4章 論文小結(jié),這次畢業(yè)論文,對(duì)我來(lái)說(shuō)非常有意義,在寫論文的過(guò)程中我學(xué)到很多的關(guān)于機(jī)械手和PLC方面的知識(shí),我以后會(huì)加強(qiáng)對(duì)它們的學(xué)習(xí)和應(yīng)用。我覺(jué)得PLC會(huì)有更大的

24、發(fā)展。從技術(shù)上看,計(jì)算機(jī)技術(shù)的新成果會(huì)更多地應(yīng)用于可編程控制器的設(shè)計(jì)和制造上,會(huì)有運(yùn)算速度更快、存儲(chǔ)容量更大、智能更強(qiáng)的品種出現(xiàn);從產(chǎn)品規(guī)模上看,會(huì)進(jìn)一步向超小型及超大型方向發(fā)展;從產(chǎn)品的配套性上看,產(chǎn)品的品種會(huì)更豐富、規(guī)格更齊全,完美的人機(jī)界面、完備的通信設(shè)備會(huì)更好地適應(yīng)各種工業(yè)控制場(chǎng)合的需求;從市場(chǎng)上看,各國(guó)各自生產(chǎn)多品種產(chǎn)品的情況會(huì)隨著國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的加劇而打破,會(huì)出現(xiàn)少數(shù)幾個(gè)品牌壟斷國(guó)際市場(chǎng)的局面,會(huì)出現(xiàn)國(guó)際通用的編程語(yǔ)言;從網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展情況來(lái)看,可編程控制器和其它工業(yè)控制計(jì)算機(jī)組網(wǎng)構(gòu)成大型的控制系統(tǒng)是可編程控制器技術(shù)的發(fā)展方向。伴隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,可編程控制器作為自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò)和國(guó)際通用

25、網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分,將在工業(yè)及工業(yè)以外的眾多領(lǐng)域發(fā)揮越來(lái)越大的作用。當(dāng)然機(jī)械手在工業(yè)中的應(yīng)用更是越來(lái)越成熟,它必然會(huì)發(fā)揮它的最大作用。我堅(jiān)信我們國(guó)家的工業(yè)會(huì)是越來(lái)越棒,我為我是一個(gè)中國(guó)人而自豪。,參考文獻(xiàn),1可編程序控制器原理與應(yīng)用 西安電子科技大學(xué)出版社 主編 汪志鋒 2 PLC應(yīng)用開(kāi)發(fā)技術(shù)與工程實(shí)踐 人民郵電出版社 編著 求是科技 3 可編程控制器技術(shù)及應(yīng)用 北京理工大學(xué)出版社 編著 夏辛明 4可編程控制器應(yīng)用技術(shù) 機(jī)械工業(yè)出版社 主編 王也仿 5 可編程控制器原理與應(yīng)用 中國(guó)電力出版社 主編 郁漢琪 6 張建民.機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì).北京:高等教育出版社,成大先. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)M.北京:機(jī)

26、械工業(yè)出版社,2002 7吳宗澤. 機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè)M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2002 8王太辰. 中國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)大典M.南昌:江西科技出版社,2002 9張鐵,謝存禧.機(jī)器人學(xué). 【M】. 廣州:華南理工大學(xué)出版社,2001.,致謝,經(jīng)過(guò)了一個(gè)多月的時(shí)間,我終于完成了論文。從開(kāi)始接到論文題目到系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn),再到論文文章的完成,每走一步對(duì)我來(lái)說(shuō)都是新的嘗試與挑戰(zhàn),這也是我在大學(xué)期間獨(dú)立完成的最大的項(xiàng)目。本設(shè)計(jì)在老師的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下業(yè)已完成,從課題選擇、方案論證到具體設(shè)計(jì)和調(diào)試,無(wú)不凝聚著他的心血和汗水,在三年的學(xué)習(xí)和生活期間,也始終感受著老師的精心指導(dǎo)和無(wú)私的關(guān)懷,我受益匪淺。在此表示深深的感謝和崇高的敬意。 不積跬步何以至千里,本設(shè)計(jì)能夠順利的完成,也歸功于各位任課老師的認(rèn)真負(fù)責(zé),使我能夠很好的掌握和運(yùn)用專業(yè)知識(shí),并在設(shè)計(jì)中得以體現(xiàn)。正是有了他們的悉心幫助和支持,才使我的畢業(yè)論文工作順利完成,在此向科創(chuàng)學(xué)院的全體老師表示由衷的謝意。感謝他們?nèi)陙?lái)的辛勤栽培。 在論文完成之際,我的心情無(wú)法平靜,從開(kāi)始進(jìn)入課題到論文的順利完成,有多少可敬的師長(zhǎng)、同學(xué)、朋友給了我無(wú)言的幫助,在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯的謝意!,

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