【正文】 包括手部、手腕、手臂和立柱 、機(jī)座 等部件，有的還增設(shè)行走機(jī)構(gòu)。 在工作中若按一下復(fù)位按鈕，則機(jī)械手將繼續(xù)完成一個(gè)周期的動(dòng)作后，回到原點(diǎn)，自動(dòng)停止。 單周期操作 ： 機(jī)械手從原點(diǎn)開(kāi)始，按一下起動(dòng)按鈕，機(jī)械手將自動(dòng)完成一個(gè)周期的動(dòng)作，然后停止在原起始點(diǎn)位置。 機(jī)械手的 工作方式 手動(dòng)操作： 就是用按鈕操作對(duì)機(jī)械手的每一中運(yùn)動(dòng)單獨(dú)進(jìn)行控制，例如，當(dāng)選擇上 /下運(yùn)動(dòng)時(shí)按下起動(dòng)按鈕，機(jī)械手上升：按下停止 按鈕，機(jī)械手下降。放松后，上升電磁閥通電，機(jī)械手上升。上升 到頂時(shí)，碰到上限開(kāi)關(guān)，上升電磁閥斷電，機(jī)械手上升停止；同時(shí)接同右移電磁閥，機(jī)械手右移。 （ a）機(jī)械手 的動(dòng)作 過(guò)程分解 控制面板 圖 1 機(jī)械手 的動(dòng)作 過(guò)程分解 (a)及 控制面板 圖 (b) 機(jī)械手的動(dòng)作 過(guò)程分解圖如圖 1 所示 。 二、 當(dāng)旋鈕打向自動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)完成各工步操作，且循環(huán)動(dòng)作。有些操作裝置需要由人直接操縱，如用于原子能部門(mén)操持危險(xiǎn) 物品的主從式操作手也常稱為機(jī)械手。 (6)軍事工程及生物醫(yī)學(xué)方面的研究和試驗(yàn)。 機(jī)械手雖然目前還不如人手那樣靈活，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(mén)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。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 。 機(jī)械手主要由手部和運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。 它們的組成元件有 : 機(jī)械手 PLC 電磁閥 限位開(kāi)關(guān) 電源開(kāi)關(guān) 按鈕 電線 8 機(jī)械手的介紹 機(jī)械手的概述 機(jī)械手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。廣大果農(nóng)由于不能及時(shí)、準(zhǔn)確地對(duì)水果進(jìn)行抓取包裝，從而使水果生產(chǎn)受到很大的影響。對(duì)于控制程序的編寫(xiě)，這里給出的只是一種實(shí)現(xiàn)手段，使用可編程控制器還有其他的方法可以實(shí)現(xiàn)這樣的控制，針對(duì)所用的具體系統(tǒng)的情況，設(shè)計(jì)人員可以選用不同的方法來(lái)編寫(xiě)程序。機(jī)械手作業(yè)的準(zhǔn)確性和各種環(huán)境中完成作業(yè)的能力，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域有著廣闊的發(fā)展前景。如我國(guó)研發(fā)出特種機(jī)器人、農(nóng)業(yè)采摘機(jī)器人。 在以上這個(gè)例子中，有三個(gè)方式，一個(gè)是單步運(yùn)行，一個(gè)是整個(gè)程序段的運(yùn)行，另一個(gè)是不斷地周期運(yùn)行，那么你會(huì)選擇哪個(gè)更加快捷地去完成這個(gè)作業(yè)的過(guò)程呢？ 答案很顯然，就是用第三 種方式。不僅僅只是個(gè)控制而已，還要有更多的新樣式，不然將被廣大用戶拒之門(mén)外。 本次設(shè)計(jì)的機(jī)械手的操作方式分為手動(dòng)操作和自動(dòng)操作兩種。至此，機(jī)械手經(jīng)過(guò) 8 步動(dòng)作完成了一個(gè)周期。下降到底時(shí)，碰到下限開(kāi)關(guān)，下降電磁閥斷電，機(jī)械手下降停止；同時(shí)夾緊電磁閥斷電，機(jī)械手放松。夾緊后，上升電磁閥通電，機(jī)械手上升。下降到底時(shí)，碰到下限開(kāi)關(guān)，下降電磁閥斷電，機(jī)械手下降停止；同時(shí)按夾緊電磁閥，機(jī)械手夾緊。若此時(shí)工作臺(tái)上無(wú)工件，則光電開(kāi)關(guān)接通，下降電磁閥通電，機(jī)械手下降。左移到原點(diǎn)時(shí)，碰到左限位開(kāi)關(guān)，左移電磁閥斷電，左移停止。 5 摘 要 隨著時(shí)代的不斷進(jìn)步， 人們生活水平得到了很大的改善，對(duì)休閑玩耍類的機(jī)器有了更多的挑剔，尤其是在外面一些游樂(lè)城里的玩具機(jī)器有了更進(jìn)一步的完善和柔性化 ，所以 在現(xiàn)實(shí)生活中人們所創(chuàng)造出來(lái)的機(jī)器人和機(jī)械手類產(chǎn)品受到了社會(huì)的廣泛 應(yīng)用。由于現(xiàn)代社會(huì)對(duì)于自動(dòng)化產(chǎn)品的要求逐漸深化從而 使我們的設(shè)計(jì)顯得更加有難度。 三、機(jī)械手從原點(diǎn)開(kāi)始，按一下起動(dòng)按鈕，機(jī)械手的動(dòng)作將自動(dòng)地，連續(xù)不斷地周期性循環(huán)。 關(guān)鍵詞 機(jī)械手 可編程控制器 水果抓取手 PLC 控制設(shè)計(jì) 6 目 錄 摘要 ……………………………………………………………… ………… …… …… ……… …… 5 目錄 ………………………………………………………………………………… …… ………… 6 前言 ………………………………………………………………………………… …… ………… 7 1. 機(jī)械手的介紹 ……………………………………………………………… ……… … …… … 8 機(jī)械手的概述 …………………………………………………………………… … ………… 9 機(jī)械手的工作過(guò)程 ………………………………………………………… … ……………… 10 機(jī)械手的工作方式 ……………………………………………………… … … ……………… 11 機(jī)械手的工作原理 ………………………………………………………… … ……………… 11 2. 抓取水果機(jī)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(diǎn)數(shù) ……………………………………………… … … 11 選擇 PLC……………………………………………………………………………… … …… 13 3. 水果抓取機(jī)械手控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) ………………………………………………… … …… 14 總體布局 …………………………………………………… ……………………………… 14 手動(dòng)操作程序 ……………………………………………………………………………… 15 自動(dòng)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(xiàn) …………………………………………………………………………… …………… 22 附錄 1…………………………………………………………………………………………… 23 7 第一章 前 言 自從 1962 年美國(guó)研制出世界上第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人以來(lái)，機(jī)器人技術(shù)及其產(chǎn)品 不斷活躍發(fā)展迅速 ，機(jī)器人技術(shù)不再 像開(kāi)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(huì)的需要，目前已經(jīng) 被應(yīng)用于眾多領(lǐng)域。它的特 點(diǎn)是可通過(guò)編程來(lái)完成各種預(yù)期的作業(yè)任務(wù)，在構(gòu)造和性能上兼有人和機(jī)器各自的優(yōu)點(diǎn)，尤其體現(xiàn)了人的智能和適應(yīng)性。 機(jī)械手的控制對(duì)于很多場(chǎng)合需求很大 ，不論是機(jī)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(dòng)作要求類似，所以控制的實(shí)現(xiàn)也可以相互借鑒。我國(guó)雖是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó) ，但隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的規(guī)?；?、精確化、某些地域呈現(xiàn)出勞動(dòng)力不足的現(xiàn)象，在加之蘋(píng)果、桃子等水果的分類挑選是一項(xiàng)勞動(dòng)密集型工作，以及水果生產(chǎn)對(duì)時(shí)令的要求，勞動(dòng)力問(wèn)題很難解決。 課題研究方法： 本設(shè)計(jì)主要采用 PLC、電路、電磁閥、限位開(kāi)關(guān)等工作元件來(lái)控制機(jī)械手的氣缸，從而讓機(jī)械手產(chǎn)生不同的運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行工件的抓取 — 運(yùn)送 — 安放等一系列的工作步驟。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(mén)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。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。一般專用機(jī)械手有 2～ 3 個(gè)自由度。 (5)宇宙及海洋的開(kāi)發(fā)。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。 本系統(tǒng)的工作流 程如下：左上角一徹為：原點(diǎn) 一、 當(dāng)旋鈕打向回原點(diǎn)時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)地回到左上角位置待命。 機(jī)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(jī)械手上升。下降到底時(shí)，碰到下