【正文】 Abstract With the continuous development of automation technology, realizes the automatic control of most of machinery and equipment, machinery industry is the one hand appeared,it replaces some work in harsh environment, high intensity, and even lifethreatening workers。1 課題研究的目的與意義7 傳感器35 機(jī)械手的運(yùn)行流程41參考文獻(xiàn)43 58浙江萬(wàn)里學(xué)院本科畢業(yè)論文1 引言機(jī)械手的出現(xiàn)目的是為了減輕工人的勞動(dòng)力，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，以及代替勞動(dòng)者在高溫、高壓、噪聲、等對(duì)人體有危害的場(chǎng)合工作，隨著工業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化和自動(dòng)化，越來越多的行業(yè)已經(jīng)開始大規(guī)模的使用機(jī)械手了，如：焊接、搬運(yùn)、裝配等等。總而言之，機(jī)械手是提高勞動(dòng)率，改善勞動(dòng)條件，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度和實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化的一個(gè)重要手段，在國(guó)內(nèi)外對(duì)其的應(yīng)用和發(fā)展十分的重視。機(jī)械手自20世紀(jì)60年代問世以來，經(jīng)過多年的發(fā)展已成為制造業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化中重要的機(jī)電設(shè)備。在新世紀(jì)的曙光下的人們追求更舒適的工作條件，惡劣危險(xiǎn)的勞動(dòng)環(huán)境下的工作都由機(jī)器人代替人工，因此世界工業(yè)機(jī)械手的數(shù)目每年在遞增。但相較于國(guó)外的工業(yè)機(jī)械手技術(shù)我國(guó)還有一定的距離，如：可靠性低于國(guó)外產(chǎn)品，機(jī)械手應(yīng)用工程起步晚，應(yīng)用領(lǐng)域窄，生產(chǎn)線系統(tǒng)技術(shù)低。在工業(yè)中所用到的機(jī)械手大多都在環(huán)境惡劣的地方代替工人做業(yè)，將PLC的優(yōu)勢(shì)完全的體現(xiàn)出來了，因此本次的控制方案采用PLC。PLC由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成的。靈活、通用在繼電器控制系統(tǒng)中，使用的控制器件是大量的繼電器，整個(gè)系統(tǒng)是根據(jù)設(shè)計(jì)好的電器控制圖，由人工布線、焊接、固定等手段組裝完成的，其過程費(fèi)時(shí)費(fèi)力。可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)對(duì)于機(jī)械手系統(tǒng)來說，可靠性、抗干擾能力是非常重要的指標(biāo)，如何能在各種工作環(huán)境和條件(如電磁干擾、低溫潮濕、灰塵超高溫等)下，平穩(wěn)可靠的工作，將故障率降至最低，是研制每一種控制系統(tǒng)必須考慮的問題。對(duì)于使用者來說，幾乎不需要專門的計(jì)算機(jī)知識(shí)。體積小、重量輕和易于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化由于PLC采用了半導(dǎo)體集成電路。網(wǎng)絡(luò)化和通信能力強(qiáng)勢(shì)PLC發(fā)展的一個(gè)重要方面，向下課將多個(gè)PLC、I/O框架相連，向上與工業(yè)計(jì)算機(jī)、以太網(wǎng)、MAP網(wǎng)等相連構(gòu)成整個(gè)工廠的自動(dòng)化控制系統(tǒng)。步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元件。主要特點(diǎn)：體積小，具有較高的起動(dòng)和運(yùn)行頻率，有定位轉(zhuǎn)矩等優(yōu)點(diǎn)。PLC控制器與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器連接及工作原理，如圖23所示。PLC通過控制其輸出點(diǎn)來控制驅(qū)動(dòng)器光耦的開合，當(dāng)PLC輸出線圈得電時(shí)，晶體管導(dǎo)通，相應(yīng)的觸電輸出低電平，使驅(qū)動(dòng)器光耦導(dǎo)通，當(dāng)PLC輸出線圈失電時(shí)，晶體管關(guān)斷，使驅(qū)動(dòng)器光耦截止。行程開關(guān)：又稱限位開關(guān)，是一種常用的小電流主令電器。本模型所用輸入、輸出均為低電平有效。 圖35 直流電機(jī)電平轉(zhuǎn)換原理圖直流電機(jī)就是將直流電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的電機(jī)。本次系統(tǒng)的PLC控制器采用的是西門子S7200，S7200系列是一類可編程邏輯控制器（Micro PLC）。 圖27展示了一個(gè)基本的S7200 Micro CPU 模塊,一臺(tái)個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC),STEP 7Micro/win32()編程軟件,以及一條通訊電纜（一條PC/PPI 電纜；一個(gè)通訊處理器(PC)和多點(diǎn)接口(MPI)電纜；一塊MPI卡,隨MPI卡提供一根通訊電纜）。將電腦上編好的程序下載到觸摸屏上，而觸摸屏與PLC的數(shù)據(jù)傳送由它們之間的通信電纜傳輸，通過觸摸屏上的數(shù)據(jù)傳輸?shù)絇LC，再由PLC控制機(jī)械手的動(dòng)作。以下是對(duì)觸摸屏的編程流程：（1） 打開WINCC Flexible 2008軟件，選擇創(chuàng)建一個(gè)空項(xiàng)目，在設(shè)備選擇對(duì)話框中選擇設(shè)備類型為SMART700，就進(jìn)入了項(xiàng)目視圖，這樣軟件就打開了。在手動(dòng)操作畫面中加入左移，右移，上升，下降，抓緊，釋放按鈕，自動(dòng)操作畫面中加入切換單周期和開始連續(xù)運(yùn)行兩個(gè)按鈕，最后設(shè)置兩個(gè)畫面的互相切換，將其中的其中一個(gè)畫面拖入到另一個(gè)中就會(huì)形成一個(gè)切換按鈕，這樣在操作時(shí)能夠方便。如圖35就是對(duì)其中一個(gè)按鈕的設(shè)置：圖35 按鈕變量設(shè)置 （6） 最后保存編譯，編譯成功后下載到觸摸屏中。同理PLC對(duì)機(jī)械手的右移，上升、下降都是一樣的原理。 ，即機(jī)械手上升。，即機(jī)械手左移。、即機(jī)械手釋放。這樣就完成了一個(gè)周期了，當(dāng)按下連續(xù)運(yùn)行時(shí)，反之轉(zhuǎn)到S0停止動(dòng)作。PTO/PWM發(fā)生器控制輸出，并禁止輸出點(diǎn)的正常使用。以下PTO初始化和操作順序說明,使用首次掃描位（）初始化脈沖輸出。使用首次掃描內(nèi)存位（）將脈沖輸出初始化為0，并調(diào)用子程序，執(zhí)行初始化操作。 2. 在SMW68中，載入新周期的一個(gè)字尺寸值。圖38 PTO脈沖設(shè)置機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)過程由步進(jìn)電機(jī)和直流電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制。當(dāng)該線圈通電時(shí)，機(jī)械手放松；該線圈斷電時(shí)，機(jī)械手夾緊。下面開始工作，主機(jī)向驅(qū)動(dòng)器二同時(shí)輸入脈沖信號(hào)和電平信號(hào)，步進(jìn)電機(jī)二反轉(zhuǎn)，機(jī)械手下降。PLC向驅(qū)動(dòng)器一輸入脈沖信號(hào)，步進(jìn)電機(jī)一正轉(zhuǎn)，機(jī)械手右移，右移到位時(shí)碰到前限位開關(guān)，右移停止。上升到頂時(shí)，碰到上限位開關(guān)，上升停止。下降到底時(shí)碰到下限位開關(guān)，下降停止，回到原點(diǎn)。連接完成后，進(jìn)行任務(wù)要求操作。對(duì)于機(jī)械手的手抓抓緊釋放，PLC發(fā)出個(gè)高電平個(gè)直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，該模塊接收到信號(hào)執(zhí)行電機(jī)的正反運(yùn)行的確定,再由PLC給電磁閥一個(gè)高電平，使直流電機(jī)能夠進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，直到PLC內(nèi)部的定時(shí)器定時(shí)時(shí)間到PLC停止給電磁閥送高電平。下面對(duì)部分改動(dòng)的程序進(jìn)行解釋一下，由于不能用到高速脈沖，上下動(dòng)作；，、左右限位開關(guān)。在對(duì)本次設(shè)計(jì)的資料查找后，了解到目前我國(guó)很多地區(qū)的企業(yè)整個(gè)生產(chǎn)設(shè)備還比較落后且大部分工序都是通過人工來完成的，由此機(jī)械手因其成本比較低且操作簡(jiǎn)單在中小企業(yè)的的投入使用越來越頻繁。重復(fù)精度比精度更重要，如果一個(gè)機(jī)器人定位不夠精確，通常會(huì)顯示一個(gè)固定的誤差，這個(gè)誤差是可以預(yù)測(cè)的，因此可以通過編程予以校正。（2） 模塊化：有的公司把帶有系列導(dǎo)向驅(qū)動(dòng)裝置的氣動(dòng)機(jī)械手稱為簡(jiǎn)單的傳輸技術(shù)，而把模塊化拼裝的氣動(dòng)機(jī)械手稱為現(xiàn)代傳輸技術(shù)。優(yōu)良的定位精度也是新一代氣動(dòng)機(jī)械手的一個(gè)重要特點(diǎn)。（4）機(jī)電氣一體化：由“可編程序控制器傳感器氣動(dòng)元件”組成的典型的控制系統(tǒng)仍然是自動(dòng)化技術(shù)的重要方面；發(fā)展與電子技術(shù)相結(jié)合的自適應(yīng)控制氣動(dòng)元件，使氣動(dòng)技術(shù)從“開關(guān)控制”進(jìn)入到高精度的“反饋控制”；省配線的復(fù)合集成系統(tǒng)，不僅減少配線、配管和元件，而且拆裝簡(jiǎn)單，大大提高了系統(tǒng)的可靠性。想想在大學(xué)的四年，心中的感激和留戀之情是無法用呆板的文字來表達(dá)的?！拔岜竞摇?，感謝我的父母含辛茹苦、無怨無悔地把我撫養(yǎng)、栽培到現(xiàn)在；多年來對(duì)我無私的支持、關(guān)愛與