【正文】 手的結(jié)構(gòu)及運動四自由度機械手為圓柱坐標型，可實現(xiàn)X軸伸縮、Z軸升降、底盤、腕回轉(zhuǎn)功能。最大回轉(zhuǎn)角小于等于300176。其作用是保護運行時不會因為過限而造成機械上的損壞。其電路原理圖如76所示。如果VCC不是+5V則需外部另加限流電阻R，保證給驅(qū)動器內(nèi)部光耦提供815mA的驅(qū)動電流。此信號為高電平時，電機正轉(zhuǎn)。 (2) FX2N模塊的工作原理FX2N48是用于位置控制的智能單元。l 脈沖速率:1~99990個/s。也可高速或接近現(xiàn)有速度搜索原點。b) 系統(tǒng)配置77為FX2N的結(jié)構(gòu)框圖。另一方面又通過I/O連接器接收外部開關(guān)量輸入及輸出脈沖。FX2N接收外部的操作按鈕、限位開關(guān)的信號，輸出脈沖信號，用戶通過PC向編碼器設(shè)置參數(shù)及發(fā)出命令，F(xiàn)X2N即可自動根據(jù)現(xiàn)場的檢測信號和PC的命令來調(diào)整控制輸出，達到準確定位。 (4) 抓手電磁閘啟動，抓手抓緊，抓起貨物A。(8) 抓手電磁閘再次啟動，抓手放松，貨物A放下。其它流程與大體相似，只是在脈沖個數(shù)上的設(shè)置有所不同。 710機械手的制梯形圖總體構(gòu)成圖機械手的制梯形圖總體構(gòu)成各部分梯形圖的設(shè)計初始化狀態(tài)器S600在手動方式下被置位、復(fù)位。 圖7—11 狀態(tài)器初始化梯形圖2）. 狀態(tài)器轉(zhuǎn)換啟動。當M575和M100都接通時，從初始狀態(tài)器開始進行轉(zhuǎn)換，故其梯形圖如圖711所示。當按下停止按鈕時，從現(xiàn)行工步重新開始工作，M574應(yīng)復(fù)位，即重新允許新轉(zhuǎn)換。在手動方式解除之后，按下啟動按鈕，則狀態(tài)轉(zhuǎn)換禁止解除，M574復(fù)位。 手動操作方式由于不需要任何復(fù)雜的順序控制，可以用常規(guī)繼電器順序方式來設(shè)計梯形圖。714 手動操作梯形圖在美國、德國和日本，逐漸成為機械制造業(yè)中最大的分枝之一。皮帶設(shè)計為既可正轉(zhuǎn)也可逆轉(zhuǎn)，速度也分為高速及低速兩檔，在輥道中間我們還接入了各種傳感器作為自動識別信息元件，如條碼讀入器、鐵/非鐵識別傳感器、顏色識別傳感器等。（1） 變頻器的控制方式及參數(shù)設(shè)定（2） 變頻器MICROMASTER420 是用于控制三相交流電動機速度的變頻器，具有很高的運行可靠性和功能的多樣性，其脈沖寬度調(diào)制的開關(guān)頻率是可選的，因而降低了電動機運行的噪聲，全面而完善的保護功能為變頻器和電動機提供了良好的保護護特性。718 PLC與輥道的接線圖我采用三菱公司生產(chǎn)的FX2N型PLC，在這項設(shè)計中采用一個ID212直流輸入單元模塊，一個OD212晶體管輸出單元模塊和兩個I/O模擬量輸出模塊。它不但性能優(yōu)越,而且非常容易安裝,設(shè)定/調(diào)整, 操作和維護。貨物經(jīng)過條碼掃描傳感器(選擇輥道2時經(jīng)過金屬/非金屬識別傳感器和顏色識別器)時，將條碼值(或金屬/非金屬識別信號，顏色識別信號)讀入PLC，通過DP網(wǎng)絡(luò)分別送到機械手控制﹑堆垛機控制PLC中，機械手和堆垛機根據(jù)條碼信號(或金屬/非金屬識別信號，顏色識別信號)運行，完成貨物的入庫識別(或金屬/非金屬識別信號，顏色識別信號)定位操作。　　當堆垛機運行機構(gòu)和升降機構(gòu)到達目標位置后，PLC自動計算確定堆垛機已經(jīng)運行到位，然后進入貨叉調(diào)度模塊，通過輸出模塊的信號輸出控制變頻器，使貨叉以加速再減速的過程運行到限位開關(guān)，然后停車。堆垛機初始狀態(tài)為待機，如果條件不符，需查明原因，校正堆垛機的狀態(tài)，使其恢復(fù)初始狀態(tài)后方可執(zhí)行作業(yè)。其他組件的計算與選取8 .1 .倉庫貨架整體的設(shè)計考慮貨架的工藝布局，且最大的方便為了出入庫的便利、能獲得最大的面積和容積利用率、節(jié)省人力資源、出入庫機械行程等因素，我們的立體倉庫共有144個貨位,分6層(0～3),12列(2～C),左右兩排(L,R)。）立體貨架的材料：1） 下料。 構(gòu)件制造。托盤大小按立柱間尺寸確定，制造托盤必須保持水平，用水準儀檢查。貨架型材由自動冷彎成型機組連續(xù)壓制。高層貨架充分考慮了抗震因素，做到抗震性能良好。參數(shù)計算：1）滾筒長度 l=B+ΔB 式子中 l滾筒長度（mm） B物品寬度(mm) ΔB寬度裕度(mm)，一般可取ΔB=50~150mm 貨物的寬度為300mm 取 ΔB=50mm 所以 l=B+ΔB=350mm對于底部剛度很大的物件，在不影響正常輸送和安全的情況下，物品寬度可大于滾筒長度，一般取 l≥所以 l 取 =285mm2)鏈條和鏈輪計算及校核傳動比： i= =1:1其中 n1小鏈輪的轉(zhuǎn)速 n2大鏈輪的轉(zhuǎn)速 z1=15小鏈輪的齒數(shù) z2=15大鏈輪的齒數(shù)鏈輪的齒數(shù)應(yīng)選為奇數(shù)，鏈節(jié)數(shù)為偶數(shù)時，可使鏈條和鏈輪輪齒磨損均勻。然后，電機啟動，帶動鏈條傳送物品，如果是往下走則電磁離合器不動，如果是往另一個方向走則電磁離合器彈出，阻擋物品往下走，同時另一個電機啟動，帶動鏈條通過鏈條上的撥叉?zhèn)鬏斘锲返搅硪粭l通道。因為倉庫向高層發(fā)展，同時堆垛機的作業(yè)通道寬度減小，因此大大提高了倉庫面積的利用率和空間利用率。 出入庫方便 這樣可方便、迅速的進行貨物的出入庫作業(yè)，提高工作效率。我做的畢業(yè)設(shè)計是：“自動立體倉庫和管理系統(tǒng)研究” ，經(jīng)過了15天的努力，查閱各種資料，翻閱各種報紙雜志，遇到問題就請教老師、同學(xué)，最終我也順利的完成了此次的設(shè)計任務(wù)，基本達到了指導(dǎo)老師的要求，確定了自動化立體倉庫的貨架結(jié)構(gòu)，材料的選用，經(jīng)濟性計算；和出料系統(tǒng)的輸送方式，零部件的選用，及安裝、配合方式等。另外我也更加懂得了團隊的涵義，在這次的畢業(yè)設(shè)計中，我經(jīng)常會遇到一些自己解決不了的問題，這時候我們小組的同學(xué)就會幫我分析這個問題，直到完全的解決它，解決不了的再去問老師，于是我明白了團隊就是要合作?？梢哉f是大學(xué)這個熔爐將我的心理和身體都塑造成熟到能夠去面對以后所有困難。在接受了前輩的知識經(jīng)驗之后，我有了自己的想法，我和我的組員一起討論我想法的可行性，得到認同后，我把我的想法告訴老師向老師請教，得到了老師的指正和認可后我開始了我課題的設(shè)計，我相信有我的組員幫助，有老師的講解，我對于我接下來的畢業(yè)設(shè)計有了很大的信心。 （蘇）斯麥霍夫主編 自動化倉庫[M] 北京 機械工業(yè)出版社 1984年9. 附錄 牛永生 吳隆 李力 姜春英主編 機械制造技術(shù)[M] 西安 陜西科學(xué)技術(shù)出版社2002年2月 參考文獻1. 成大先主編 機械設(shè)計手冊[M] 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 2004年1月2. 濮良貴 紀名剛主編 機械設(shè)計[M] 北京 高等教育出版社 2004年5月3. 劉昌祺 董良主編 自動化立體倉庫設(shè)計[M] 北京 機械工業(yè)出版社 2004年5月4. 劉昌祺主編 物流配送中心設(shè)計[M] 北京 機械工業(yè)出版社 2002年5. 吳宗澤主編 機械設(shè)計實用手冊[M] 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 2003年6月6. 張晨陽 小型多功能自動化立體倉庫設(shè)計[J] 湖北汽車工業(yè)學(xué)院學(xué)報2003年9月 第17卷7.我 感謝你們。我不停得上網(wǎng)，不停地去書店才慢慢知道這是什么東西，所以這次的畢業(yè)設(shè)計對我來說是一個很大的挑戰(zhàn),但是我會盡我最大的努力來做好它。這將成為我一生的財富。這次的畢業(yè)設(shè)計，不僅讓我發(fā)現(xiàn)了自己的長處，最重要的是發(fā)現(xiàn)了自己缺點，比如說：畫圖時要用的CAD軟件，以前雖然學(xué)過，但也是皮毛，過后也沒去深入的學(xué)習(xí)，所以畫圖時就捉襟見肘，感到自己懂的實在是太少，恨不得把圖立刻吃下去；過這次設(shè)計后自己的電腦畫圖水平有了很大的長進，一般的圖已經(jīng)難不倒我了，看到圖也知道怎么去畫才能最優(yōu)，效果最好，這都是我的進步，我的收獲。特別適用于庫存品種繁多，且貨物出入庫無次序無規(guī)律的倉庫。 由于物資分格存放，每件貨物分別存放，互不堆壓，可減少損失，提高貨物的完好性，并且降低管理成本，減少了非生產(chǎn)性壞品。 隨著社會的發(fā)展，城市土地面積緊張。軸的校核：其中 扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 單位為Mpa P軸傳遞的功率 單位為Kw n軸的轉(zhuǎn)速 P=160w N=60r/min 查表得： Ao=110所以得≥所以Dmin=17＞d 故符合要求電機選用:動力源選用的是 YCL小型調(diào)速電機額定功率 750KW轉(zhuǎn)速60r/min 出料系統(tǒng)的傳送裝置，用的是皮帶傳動，皮帶下面有支撐鋼板，這樣可防止物品過重對于皮帶的拉伸力過大，而損壞過快，其中動力源在鋼板后面，防止鏈輪鏈條過于暴露，而帶來的安全隱患。為科學(xué)地選用貨架材料，采用有限元分析軟件對貨架進行了靜力學(xué)和動力學(xué)分析，滿足設(shè)計要求。貨架的表面處理采用靜電粉末噴涂。焊接變形要用局部加熱冷卻法消除。構(gòu)件焊接時必須根據(jù)材料和接點情況，焊條采用E43型。尺寸精度按自由尺寸公差Js(is)12Js(is)14選用。由于立體貨架精度要求高，原材料化學(xué)成份、機械性必須符合GB70083標準要求。設(shè)計的儲存貨物已經(jīng)單元化，每個單元的尺寸是根據(jù)貨物的類別、特點確定的。 　　　立體倉庫設(shè)有固定的控制室和操作室，操作者通過操作臺的終端機可以實現(xiàn)對堆垛機的自動控制。用FX2N軟件對此流程進程編程。當有物體通過時，利用光的反射性質(zhì)產(chǎn)生信號通過控制柜送到PLC的輸入模塊，通過上位機編程來控制貨物的運行。具體軟件編程見以下部分。717 系統(tǒng)連線圖 PLC控制系統(tǒng)除了用面板控制外，也可以采用用PLC直接編程進行對輥道啟停、正反轉(zhuǎn)、及皮帶轉(zhuǎn)速的控制。在此設(shè)計中，采用VB編寫一段程序以實現(xiàn)條碼信息與PC相連接。 硬件組成本系統(tǒng)共采用3臺輥道輸送機，其傳動采用交流變都有一對對稱傳感器，其作用是確認控制對象(以小實心物塊代替)的所在位置。說明了機械手 716機械手運動的整體梯形圖的動作原理、設(shè)計要求、程序設(shè)計方法。手動操作梯形圖設(shè)置有互鎖，只有在小車處于左限位（即X403閉合）或右限位（即X412閉合）時機械手的上升下降動作才能進行，只有當機械手處于下限位（即X404接通）機械手的加緊放松動作才可以手動控制；為了安全，同一個電動機的正反轉(zhuǎn)線圈不能同時接通，設(shè)計中設(shè)計了自鎖開關(guān)，防止線圈同時接通造成的短路。故狀態(tài)器轉(zhuǎn)換禁止梯形圖如圖713所示。但沒按下一次啟動按鈕時，M574斷開一次，允許狀態(tài)器轉(zhuǎn)換一次。激活特殊輔助繼電器M574并用步進梯形指令控制狀態(tài)器轉(zhuǎn)換時，狀態(tài)器的轉(zhuǎn)換就被自動禁止。在執(zhí)行“連續(xù)程序” 時，轉(zhuǎn)換啟動繼電器M575一直保持到停機按鈕按下為止。處于中間工步的狀態(tài)器用手動做復(fù)位操作，即在方式選擇開關(guān)位于“手動操作”或“返回原位”時，中間狀態(tài)器同步復(fù)位。通用部分梯形圖分為三部分：79機械手流程圖有機械手的工作職能執(zhí)行部件使用的是四相八拍的步進電動機，X軸伸縮﹑Z軸升降﹑底盤回轉(zhuǎn)和機械手腕回轉(zhuǎn)分別使用四個步進電動機。(10) 機械手的伸縮臂、轉(zhuǎn)盤進行原點搜索，全部復(fù)位。(6) 機械手的伸縮臂向后，同時轉(zhuǎn)盤逆時針旋轉(zhuǎn)，一直分別運行到FX2N模塊positioning action 1中設(shè)置的輸出脈沖個數(shù)時停止。 (2) 機械手的伸縮臂向前，同時轉(zhuǎn)盤順時針旋轉(zhuǎn)，一直分別運行到FX2N模塊positioning action 0中設(shè)置的輸出脈沖個數(shù)時停止。位控單元減輕了主CPU的負擔，它最終還是作為一個智能接口單元，占用相應(yīng)的I/O地址。位控單元既可以被PC主CPU單元控制，也可以直接由控制臺的外部輸入信號控制。l 手動操作:可高速點動，低速點動和微動。l 原點搜索:可監(jiān)測原點或原點信號。a) 性能指標l 每個單元可以控制一個軸。電機要轉(zhuǎn)向，必須在電機停止以后進行，如圖77所示。這樣就可以很方便的達到步進