【正文】 包括手部、手腕、手臂和立柱 、機座 等部件，有的還增設(shè)行走機構(gòu)。 在工作中若按一下復位按鈕，則機械手將繼續(xù)完成一個周期的動作后，回到原點，自動停止。 單周期操作 ： 機械手從原點開始，按一下起動按鈕，機械手將自動完成一個周期的動作，然后停止在原起始點位置。 機械手的 工作方式 手動操作： 就是用按鈕操作對機械手的每一中運動單獨進行控制，例如，當選擇上 /下運動時按下起動按鈕，機械手上升：按下停止 按鈕，機械手下降。放松后，上升電磁閥通電，機械手上升。上升 到頂時，碰到上限開關(guān)，上升電磁閥斷電，機械手上升停止；同時接同右移電磁閥，機械手右移。 （ a）機械手 的動作 過程分解 控制面板 圖 1 機械手 的動作 過程分解 (a)及 控制面板 圖 (b) 機械手的動作 過程分解圖如圖 1 所示 。 二、 當旋鈕打向自動時，系統(tǒng)自動完成各工步操作，且循環(huán)動作。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。 (6)軍事工程及生物醫(yī)學方面的研究和試驗。 機械手雖然目前還不如人手那樣靈活，但它具有能不斷重復工作和勞動、不知疲勞、不怕危險、抓舉重物的力量比人手大等特點，因此，機械手已受到許多部門的重視，并越來越廣泛地得到了應(yīng)用，例 如： (1)機床加工工件的裝卸，特別是在自動化車床、組合機床上使用較為普遍。為了抓取空間中任意位置和方位的物體 ，需有 6 個自由度 。 機械手主要由手部和運動機構(gòu)組成。 它們的組成元件有 : 機械手 PLC 電磁閥 限位開關(guān) 電源開關(guān) 按鈕 電線 8 機械手的介紹 機械手的概述 機械手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。廣大果農(nóng)由于不能及時、準確地對水果進行抓取包裝，從而使水果生產(chǎn)受到很大的影響。對于控制程序的編寫，這里給出的只是一種實現(xiàn)手段，使用可編程控制器還有其他的方法可以實現(xiàn)這樣的控制，針對所用的具體系統(tǒng)的情況，設(shè)計人員可以選用不同的方法來編寫程序。機械手作業(yè)的準確性和各種環(huán)境中完成作業(yè)的能力，在國民經(jīng)濟各領(lǐng)域有著廣闊的發(fā)展前景。如我國研發(fā)出特種機器人、農(nóng)業(yè)采摘機器人。 在以上這個例子中，有三個方式，一個是單步運行，一個是整個程序段的運行，另一個是不斷地周期運行，那么你會選擇哪個更加快捷地去完成這個作業(yè)的過程呢？ 答案很顯然，就是用第三 種方式。不僅僅只是個控制而已，還要有更多的新樣式，不然將被廣大用戶拒之門外。 本次設(shè)計的機械手的操作方式分為手動操作和自動操作兩種。至此，機械手經(jīng)過 8 步動作完成了一個周期。下降到底時，碰到下限開關(guān)，下降電磁閥斷電，機械手下降停止；同時夾緊電磁閥斷電，機械手放松。夾緊后，上升電磁閥通電，機械手上升。下降到底時，碰到下限開關(guān)，下降電磁閥斷電，機械手下降停止；同時按夾緊電磁閥，機械手夾緊。若此時工作臺上無工件，則光電開關(guān)接通，下降電磁閥通電，機械手下降。左移到原點時，碰到左限位開關(guān)，左移電磁閥斷電，左移停止。 5 摘 要 隨著時代的不斷進步， 人們生活水平得到了很大的改善，對休閑玩耍類的機器有了更多的挑剔，尤其是在外面一些游樂城里的玩具機器有了更進一步的完善和柔性化 ，所以 在現(xiàn)實生活中人們所創(chuàng)造出來的機器人和機械手類產(chǎn)品受到了社會的廣泛 應(yīng)用。由于現(xiàn)代社會對于自動化產(chǎn)品的要求逐漸深化從而 使我們的設(shè)計顯得更加有難度。 三、機械手從原點開始，按一下起動按鈕，機械手的動作將自動地，連續(xù)不斷地周期性循環(huán)。 關(guān)鍵詞 機械手 可編程控制器 水果抓取手 PLC 控制設(shè)計 6 目 錄 摘要 ……………………………………………………………… ………… …… …… ……… …… 5 目錄 ………………………………………………………………………………… …… ………… 6 前言 ………………………………………………………………………………… …… ………… 7 1. 機械手的介紹 ……………………………………………………………… ……… … …… … 8 機械手的概述 …………………………………………………………………… … ………… 9 機械手的工作過程 ………………………………………………………… … ……………… 10 機械手的工作方式 ……………………………………………………… … … ……………… 11 機械手的工作原理 ………………………………………………………… … ……………… 11 2. 抓取水果機械手控制系統(tǒng)的工作任務(wù) ……………………………………… … …………… 11 確定所需要的用戶 I/O 設(shè)備及 I/O 點數(shù) ……………………………………………… … … 11 選擇 PLC……………………………………………………………………………… … …… 13 3. 水果抓取機械手控制系統(tǒng)程序設(shè)計 ………………………………………………… … …… 14 總體布局 …………………………………………………… ……………………………… 14 手動操作程序 ……………………………………………………………………………… 15 自動操作程序 ……………………………………………………………………………… 17 程序的下載、安裝、調(diào)試 ………………………………………………………………… 18 總結(jié) ……………………………………………………………………………………………… 20 致謝 ……………………………………………………………………………………………… 21 參考文獻 …………………………………………………………………………… …………… 22 附錄 1…………………………………………………………………………………………… 23 7 第一章 前 言 自從 1962 年美國研制出世界上第一臺工業(yè)機器人以來，機器人技術(shù)及其產(chǎn)品 不斷活躍發(fā)展迅速 ，機器人技術(shù)不再 像開始那樣只 局限于傳統(tǒng)的工業(yè)和制造業(yè)， 根據(jù)現(xiàn)代這會的需要，目前已經(jīng) 被應(yīng)用于眾多領(lǐng)域。它的特 點是可通過編程來完成各種預期的作業(yè)任務(wù)，在構(gòu)造和性能上兼有人和機器各自的優(yōu)點，尤其體現(xiàn)了人的智能和適應(yīng)性。 機械手的控制對于很多場合需求很大 ，不論是機床使用的小型系統(tǒng)還是流水線上的這類設(shè)備，其基本動作要求類似，所以控制的實現(xiàn)也可以相互借鑒。我國雖是一個農(nóng)業(yè)大國 ，但隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的規(guī)?；⒕_化、某些地域呈現(xiàn)出勞動力不足的現(xiàn)象，在加之蘋果、桃子等水果的分類挑選是一項勞動密集型工作，以及水果生產(chǎn)對時令的要求，勞動力問題很難解決。 課題研究方法： 本設(shè)計主要采用 PLC、電路、電磁閥、限位開關(guān)等工作元件來控制機械手的氣缸，從而讓機械手產(chǎn)生不同的運動，進行工件的抓取 — 運送 — 安放等一系列的工作步驟。近年來，隨著電子技術(shù)特別是電子計算機的廣泛應(yīng)用，機器人的研制和生產(chǎn)已成為高技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)迅速發(fā)展起來的一門新興技術(shù)，它更加促進了機械手的發(fā)展，使得機械手能更好地實現(xiàn)與機械化和自動化的有機結(jié)合。運動機構(gòu)的升降、伸縮、旋轉(zhuǎn)等獨立運動方式，稱為機械手的自由度。一般專用機械手有 2～ 3 個自由度。 (5)宇宙及海洋的開發(fā)。機械手通常用作機床或其他機器的附加裝置，如在自動機床或自動生產(chǎn)線上裝卸和傳遞工件，在加工中心中更換刀具等，一般沒有獨立的控制裝置。 本系統(tǒng)的工作流 程如下：左上角一徹為：原點 一、 當旋鈕打向回原點時，系統(tǒng)自動地回到左上角位置待命。 機械手傳送工件系統(tǒng)示意圖，如圖 1 所示。夾緊后，上升電磁閥通電，機械手上升。下降到底時，碰到下