【正文】 周期、連續(xù)；來滿足生產中的各種操作要求。關鍵詞：搬運機械手，可編程控制器（PLC），液壓，電磁閥 目錄 前言………………………………………………………………………………….1 第一章 機械手的概況 搬運機械手的應用簡況…………………………………………………2 機械手的應用意義………………………………………………………3 機械手的發(fā)展概況………………………………………………………3 第三章 搬運機械手PLC控制系統(tǒng)設計 搬運機械手結構及其動作……………………………………………… 搬運機械手系統(tǒng)硬件設計……………………………………………… 搬運機械手控制程序設計……………………………………………… 1 操作面板及動作說明…………………………………………………… 2 I/O分配………………………………………………………………… 3 梯形圖的設計…………………………………………………………… 1）梯形圖的總體設計…………………………………………………… 2）各部分梯形圖的設計………………………………………………… 3）繪制搬運機械手PLC控制梯形圖……………………………………結論……………………………………………………………………………… 謝辭……………………………………………………………………………… 參考文獻………………………………………………………………………………….附：語句表梯形圖I/O接線圖 前言機械手：mechanical hand，也被稱為自動手，auto hand 能模仿人手和臂的某些動作功能，用以按固定程序抓取、搬運物件或操作工具的自動操作裝置。運動機構，使手部完成各種轉動（擺動）、移動或復合運動來實現(xiàn)規(guī)定的動作，改變被抓持物件的位置和姿勢。自由 度越多，機械手的靈活性越大，通用性越廣，其結構也越復雜。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物品的主從式操作手也常稱為機械手。第一章 機械手概況在現(xiàn)代工業(yè)中，生產過程的機械化、自動化已成為突出的主題。據(jù)資料介紹，美國生產的全部工業(yè)零件中，有75％是小批量生產；金屬加工生產批量中有四分之三在50件以下，零件真正在機床上加工的時間僅占零件生產時間的5％。為了提高工作效率，和確保工人的人身安全，尤其對于大件、少量、低速和人力所不能勝任的作業(yè)就更需要采用機械手操作。拆修裝是鐵路工業(yè)系統(tǒng)繁重體力勞動較多的部門之一，促進了機械手的發(fā)展。在機械工業(yè)中，機械手的應用意義可以概括如下： 應用機械手，有利于提高材料的傳送、工件的裝卸、刀具的更換以及機器的裝配等的自動化程度，從而可以提高勞動生產率，降低生產成本，加快實現(xiàn)工業(yè)生產機械化和自動化的步伐。便于有節(jié)奏地生產 應用機械手代替人手進行工作，這是直接減少人力的一個側面，同時由于應用機械手可以連續(xù)地工作，這是減少人力的另一個側面。由于通用機械手的應用和發(fā)展，進而促進了智能機器人的研制。50～60年代即制成了傳送和裝卸工件的通用機械手和數(shù)控示教再現(xiàn)型機械手。8090年代，裝配機械手處于鼎盛時期，尤其是日本。研究安裝各種傳感器，把接收到的信息反饋，使機械手具有感覺機能；第三代機械手能獨立完成工作過程中的任務。在應用專用機械手的同時，相應地發(fā)展通用機械手，有條件的還要研制示教式機械手、計算機控制機械手和組合式機械手等。此外還應大力研究伺服型、記憶再現(xiàn)型，以及具有觸覺、視覺等性能地機械手，并考慮于計算機聯(lián)用，逐步成為整個機械制造系統(tǒng)中的一個基本單元。為此，國外機械手的發(fā)展趨勢是大力研制具有某些智能的機械手，使其擁有一定的傳感能力，能反饋外界條件的變化，做出相應的變更。觸覺功能即在機械手上安裝有觸覺反饋控制裝置。到1995年，全世界約有50%的汽車由機械手裝配。在可編程序控制器問世以前，工業(yè)控制領域中是繼電器控制占主導地位。1）.用于邏輯控制這是PLC最基本，也是最廣泛的應用方面。3）.用于機械加工中的數(shù)字控制現(xiàn)代PLC具有很強的數(shù)據(jù)處理功能，它可以與機械加工中的數(shù)字控制（NC）及計算機控制（CNC）緊密結合，實現(xiàn)數(shù)字控制。2）.控制系統(tǒng)構成簡單、通用性強 由于PLC是采用軟件編程來實現(xiàn)控制功能，對同一控制對象，當控制要求改變需改變控制系統(tǒng)的功能時，不必改變PLC的硬件設備，只需相應改變軟件程序。隨著技術的進步，機械手的設計已經實破了單一試劑、加熱及濾光片的束縛。應用PLC控制機械手實現(xiàn)各種規(guī)定的工序動作，可以簡化控制線路，節(jié)省成本，提高勞動生產率。傳送帶A上裝有光電開關SP，用于檢測傳送帶A上物品是否到位。2 機械手的動作流程傳送帶B處于連續(xù)運行狀態(tài)，故不需要用PLC控制。根據(jù)對機械手的順序動作要求，可以畫出時序圖如圖2所示。內部主要有：136個輔助繼電器、16個特殊功能繼電器、160個保持繼電器、8個暫存繼電器、48個定時/計數(shù)器、64個16位數(shù)據(jù)存貯器。圖5中，“全部輸出禁止”部分的作用是在停止時禁止全部輸出，使機械手停止在現(xiàn)行的工步上；重新起動時又能從停止前的工步繼續(xù)動作。若(抓圖1)常閉觸點都為ON，保持繼電器HR000接通，輸出點0503使上升電磁閥得電，手臂上升。當計時2秒到，狀態(tài)又轉移到HR000，程序又重新從第一工步開始循環(huán)。說明了機械手的動作原理，設計要求，程序設計方法。但在機械工業(yè)中，加工、裝配等生產是不連續(xù)的。從這里看出，裝卸、搬運等工序機械化的迫切性，工業(yè)機械手就是為實現(xiàn)這些工序的自動化而生產的。機械手一般由耐高溫，抗腐蝕的材料制成，以適應現(xiàn)場惡劣的環(huán)境，大大降低了工人的勞動強度，提高了工作效率。可以根據(jù)機械手的動作順序改變程序，是機械手通用性更好。不會污染環(huán)境，造價低。 氣動機械手的動作示意圖如圖1所示，氣動機械手的功能是將工件從A處移送到B處。課程設計說明書 PLC及機械手的選擇和論證 PLC PLC簡介可編程控制器（簡稱PLC）：是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應用而設計的。 PLC的結構及基本配置一般講，PLC分為箱體式和模塊式兩種。CPU：PLC中的CPU是PLC的核心，起神經中樞的作用，每臺PLC至少有一個CPU。存儲器：可編程序控制器的存儲器分為系統(tǒng)程序存儲器和用戶程序存儲器。電源以其輸入類型有：交流電源，加的為交流220VAC或110VAC，直流電源，加的為直流電壓，常用的為24V。1．執(zhí)行機構機械手的執(zhí)行機構，由手、手腕、手臂、支柱組成。2．傳動系統(tǒng)課程設計說明書執(zhí)行機構的動作要由傳動系統(tǒng)來實現(xiàn)。此機械手易于操作，性能可靠。自動操作方式單步運行：每按一次啟動按鈕，設備前進一個工步。 PLC的I/O分配接線I/O分配及接線圖I 軟件電路設計及描述課程設計說明書 主程序設計主程序是整個程序的開始，系統(tǒng)讀取的時候一定從主程序開始，至于之后需執(zhí)行哪個子程序，都在主程序中體現(xiàn)。初始步為不活動步，系統(tǒng)不能在單步、單周期和連續(xù)工作方式下工作。公用程序梯形圖為：圖22 公用程序梯形圖 手動程序設計在手動程序中，為了保證系統(tǒng)安全運行，設置了上升與下降之間、左行與右行之間的互鎖，防止功能相反的兩個輸出同時為ON；，表示工件已夾緊；，表示工件已松開；~，限制機械手移動的范圍；，機械手升到最高位置才能左右移動，以防止機械手在較低位置運行時與別的物體碰撞；只允許機械手在最左邊或最右邊時上升、下降和松開工件。當系統(tǒng)處于連續(xù)工作狀態(tài)時，“連續(xù)”，、進而開始程序執(zhí)行，其常閉觸點斷開，開始了下一個周期的執(zhí)行，以此來實現(xiàn)連續(xù)執(zhí)行。在此工作方式下，機械手可能處于三種情況下，應分別處理。心得體會可編程控制器課程設計是課程當中一個重要環(huán)節(jié)，通過了2周的課程設計使我對plc設計過程有進一步了解，對plc產品的有關的控制知識有了深刻的認識。參考文獻《可編程控制器原理與應用》 主編：周惠文 電子工業(yè)出版社 北京， 《可編程控制器原理與應用》 主編：涂明武 北京航空航天出版社 北京， 《PLC操作實訓（三菱）》 主編：孫德勝 李偉 機械工業(yè)出版社 北京， 《PLC應用技術》 主編：馮新強 北京郵電大學出版社 北京，課程設計說明書附錄1 自動程序梯形圖：課程設計說明書課程設計說明書課程設計說明書課程設計說明書課程設計說明書課程設計說明書課程設計說明書附錄2 自動回原點程序梯形圖：課程設計說明書課程設計說明書第四篇：plc機械手控制拓展機械手論文專業(yè)：機電一體化學 生 姓 名：學 號：指 導 教 師：完 成 日 期： 目錄摘要??????????????????Ⅱ 1 2 3緒論????????????????????????????????1 機械手設計要求???????????????????????????1 機械手總體設計方案?????????????????????????1 機械手的組成??????????????????????????1 執(zhí)行機構??????????????????????????1 驅動機構??????????????????????????2 控制機構??????????????????????????2?????????????????????2 機械手的主要特點????????????????????????2??????????????????????3???????????????????3 機械手坐標形式選擇?????????????????????3 機械手自由度選擇??????????????????????4 機械手的規(guī)格參數(shù)?????????????????????4 機械手手部設計計算???????????????????????5 手部設計基本要求??????????????????????5 手部力學分析????????????????????????5 夾緊力與驅動力的計算????????????????????7 手抓夾持范圍計算??????????????????????9 手抓夾持精度的分析計算??????????????????10 機械手腕部設計計算??????????????????????11 腕部設計基本要求?????????????????????11 腕部的結構選擇??????????????????????12 腕部回轉力矩計算?????????????????????12 腕部工作壓力計算?????????????????????14 液壓缸蓋螺釘計算?????????????????????15 動片和輸出軸聯(lián)接螺釘計算?????????????????16 機械手臂部設計計算??????????????????????17III 臂部設計的基本要求????????????????????17 臂部的結構選擇??????????????????????17 手臂伸縮驅動力計算????????????????????18 手臂伸縮液壓缸參數(shù)計算??????????????????19 機身升降機構計算???????????????????????21 手臂偏重力矩計算????????????????????21 升降導向立柱不自鎖條件?????????????????22 手臂升降驅動力計算???????????????????23 手臂升降液壓缸參數(shù)計算?????????????????24 機身回轉機構計算???????????????????????25 手臂回轉液壓缸驅動力矩計算???????????????25 手臂回轉液壓缸參數(shù)計算?????????????????26 液壓缸蓋螺釘計算????????????????????27 動片和輸出軸聯(lián)接螺釘計算????????????????28 結論?????????????????????????????29 致謝??????????????????????????????30 參考文獻????????????????????????????31緒論機械手結構優(yōu)化設計摘 要在機械制造業(yè)中，機械手已被廣泛應用，從而大大的改善了工人的勞動條件，顯 著的提高勞動生產率，加快實現(xiàn)工業(yè)生產機械化和自動化的步伐，本設計通過對機械 手各主要組成部分（手部、手腕、手臂和機身等）分析，從而確定各主要組成部分的 結構，在此基礎上對機械手進行設計計算，從而確定裝配總圖。（2）根據(jù)給定的自由度和技術參數(shù)選擇合適的手部、腕部、臂部和機身的結構。機械手總體設計方案3．1 機械手的組成工業(yè)機械手由執(zhí)行機構、驅動機構和控制機構三部分組成。目前，應用最為廣泛的手腕回轉運動機構為回轉液壓缸，它的結構緊湊、靈巧，但回轉角度小，并且要求嚴格密封，否則就難保證穩(wěn)定的輸出扭矩。3．1．3 控制機構 在機械手控制上，有點動控制和連續(xù)控制兩種，大多數(shù)用插銷板進行點動控制，也有用 PLC 進行控制，主要控制的是坐標位置。b 注塑機有加料、合模、成型、分模等自動工作循環(huán)，裝上機械手自動裝卸工 件，可實現(xiàn)自動生產。（3）由于機械手的動作準確，因此可以穩(wěn)定和提高產品的質量，同時又可避免人 為的操作錯誤。目前，世界各國正積極研制帶有“視覺”和“觸角”的工業(yè)機械手，使它能對所抓取的工件 進行分辨，選取所需要的工件，并正確的夾持工件，進而精確的在機器中定位、定向。（2）能判斷對象的重量?，F(xiàn)在工業(yè)機械手的使用范圍只限于在簡單重復的操作方面節(jié)省人力，代替人從事 繁重、危險的工作，在惡劣環(huán)境下尤其明顯，至于在汽車業(yè)和電子工業(yè)之類的費工的 工業(yè)部門，機械手的應用情況不能說是很好的，原因之一是，工業(yè)機械手的性能還不 能滿足這些工業(yè)部門的要求，適合機械手工作的范圍很狹小，另外經濟性問題也很重 要，利用機械手節(jié)約人力從經濟上看不一定總是合算的。圓柱坐標式機械手，占用空間小，工作范圍大，慣性大，結構簡單。3．5．2 機械手自由度選擇3．6 機械手的規(guī)格參數(shù)抓重：300N