【正文】 通過(guò)本次的設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)自己對(duì) PLC 的編程還有很多的不足，但是對(duì)機(jī)械手的東一流程 有了一定程度的了解，由于沒(méi)有硬件條件，只能進(jìn)行軟件仿真，能夠?qū)嵭邢鄳?yīng)的功能。對(duì) PLC 控制系統(tǒng)而言，它屬高速低電平控制裝置，應(yīng)采用直接接地方式。在選用交流穩(wěn)壓器時(shí)，一般可按照實(shí)際最大需求容量的 130%計(jì)算。 江 蘇 技 術(shù) 師 范 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 第 22 頁(yè) 共 24 頁(yè) （ 2）輸入、輸出線不能用同一根電纜，輸入、輸出線要分開。 上訴過(guò)程中，機(jī)械手的下降、上升、右移、左移等動(dòng)作的轉(zhuǎn)換，是由相應(yīng)的限位開關(guān)來(lái)控制的，而夾緊、放松動(dòng)作的轉(zhuǎn)換是由時(shí)間來(lái)控制的。 地址分配 （ 1）輸入地址分配： 江 蘇 技 術(shù) 師 范 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 第 15 頁(yè) 共 24 頁(yè) 輸入地址 輸入元件作用 輸入元件符號(hào) 停止按鈕 SB1 啟動(dòng)按鈕 SB2 上限位開關(guān) SQ1 下限位開關(guān) SQ2 左限位開關(guān) SQ3 右限位開關(guān) SQ4 光電開關(guān) PS0 夾緊限位開關(guān) SQ5 松開限位開關(guān) SQ6 （ 2）輸出地址分配： 輸出地址 輸出元件作用 輸出元件符號(hào) 上升電磁閥 YV1 下降電磁閥 YV2 夾緊 /松開電磁閥 YV3 左移電磁閥 YV4 右移電磁閥 YV5 原點(diǎn)指示燈 EL1 （ 3） 硬件 PLC 連接圖 通過(guò)機(jī)械手的輸入和輸出地址分配得出如下硬件連接圖： 江 蘇 技 術(shù) 師 范 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 第 16 頁(yè) 共 24 頁(yè) 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 機(jī)械手工作原理及過(guò)程：機(jī)械 手的初始位置停在原點(diǎn)，按下啟動(dòng)按鈕后，機(jī)械手將完成一系 列動(dòng)作：從原點(diǎn)開始，按下啟動(dòng)按鈕 SB1 時(shí)，下降電磁閥 通電，機(jī)械手下降。 CPU226：內(nèi)置 40 個(gè)數(shù)字量 I/O 點(diǎn)，可擴(kuò)充到 248 路數(shù)字量 I/O 或 35 路模擬量 I/O； 選擇 PLC 時(shí)，應(yīng)考慮性能價(jià)格比 [10]。 PLC 系統(tǒng)主要有以下功能： 1) 多種控制功能； 2) 數(shù)據(jù)采集 、存儲(chǔ)與處理功能； 3) 通信聯(lián)網(wǎng)功能； 4) 輸入、輸出接口調(diào)理功能； 5) 人機(jī)界面功能； 6) 編程、調(diào)試功能。工程師編好的程序十分清晰直觀 ，只要寫好操作說(shuō)明書，操作人員經(jīng)短期的學(xué)習(xí)就可以使用。如果因?yàn)楣に嚿系纳栽S變化，需要改變電器控制系統(tǒng)的話，那 么原先的整個(gè)電器控制系統(tǒng)將被全部拆除，而重新進(jìn)行布線、焊接、固定等工作，浪費(fèi)了大量的人力、物力和時(shí)間。各部分通過(guò)總線 (電源總線、控制總線、地址總線、數(shù)據(jù)總線 )連接而成。 上訴過(guò)程中，機(jī)械手的下降、上升、右移、左移等動(dòng)作的轉(zhuǎn)換，是由相應(yīng)的限位開關(guān)來(lái)控制的，而夾緊、放松動(dòng)作的轉(zhuǎn)換是由時(shí)間來(lái)控制的。 機(jī)械手的初始位置停在原點(diǎn)，按下啟動(dòng)按鈕后，機(jī)械手將完成一系列動(dòng)作：從原點(diǎn)開始，按下啟動(dòng)按鈕時(shí)，下降電磁閥通電，機(jī)械手下降。主要應(yīng)用于搬運(yùn)作業(yè)。因此，為了實(shí)現(xiàn)一定的運(yùn)動(dòng)空間，直角坐標(biāo)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)尺寸要比其他類型的機(jī)器人的結(jié)構(gòu)尺寸大得多。機(jī)器人還可以代替士兵去完成那些不太復(fù)雜的工程及后勤任務(wù)，從而使戰(zhàn)士從繁重的工作中解脫出來(lái)，去從事更加重要的工作。在現(xiàn)代生產(chǎn)過(guò)程中，機(jī)械手被廣泛的運(yùn)用于自動(dòng)生產(chǎn)線中，機(jī)械人的研制和生產(chǎn)已成為高技術(shù)鄰域內(nèi)，迅速發(fā)展起來(lái)的一門新興的技術(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。 控制系統(tǒng)以插銷板用的最多，其次是凸輪轉(zhuǎn)鼓。它首先要編制程序加以存儲(chǔ)，然后再根據(jù)規(guī)定的程序，控制機(jī)械手進(jìn)行工作程序的存儲(chǔ)方式有分離存儲(chǔ)和集中存儲(chǔ)兩種。有此機(jī)械手已開始采用無(wú)減速機(jī)構(gòu)的大轉(zhuǎn)矩、低轉(zhuǎn)速電機(jī)進(jìn)行直接驅(qū)動(dòng)（ DD）這既可使機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)化，又可提高控制精度。 液壓驅(qū)動(dòng)式 液壓驅(qū)動(dòng)式機(jī)械手通常由液動(dòng)機(jī)（各種油缸、油馬達(dá)）、伺服閥、油泵、油箱等組成驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，由驅(qū)動(dòng)機(jī)械手執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行工作。 手臂 手臂的作用是引導(dǎo)手指準(zhǔn)確地抓住工件，并運(yùn)送到所需的位置上。同時(shí)接收傳感器反饋的信息，形成穩(wěn)定的閉環(huán)控制。 江 蘇 技 術(shù) 師 范 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 第 6 頁(yè) 共 24 頁(yè) 功能與構(gòu)成 機(jī)械手 是用來(lái)抓持工件（或工具）的部件，根據(jù)被抓持物件的形狀、尺寸、重量、材料和作業(yè)要求而有多種結(jié)構(gòu)形式， 如夾持型、托持型和吸附型等。 德國(guó)機(jī)器制造業(yè)是從 1970 年開始應(yīng)用機(jī)械手，主要用于起 重運(yùn)輸、焊接和設(shè)備的上下料等作業(yè)。雖然這兩種機(jī)械手出現(xiàn)在六十年代初，但都是國(guó)外工業(yè)機(jī)械手發(fā)展的基礎(chǔ)。 江 蘇 技 術(shù) 師 范 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 第 5 頁(yè) 共 24 頁(yè) 第一章 機(jī)械手簡(jiǎn)介 機(jī)械手的發(fā)展史 它是在早期出現(xiàn)的 古代機(jī)器人 基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，機(jī)械手研究始于 20世紀(jì)中期，隨著計(jì)算機(jī) 和 自動(dòng)化技術(shù) 的發(fā)展 ，特別是 1946年第一臺(tái)數(shù)字電子計(jì)算機(jī)問(wèn)世以來(lái)，計(jì)算機(jī)取得了驚人的進(jìn)步，向高速度、大容量、低價(jià)格的方向發(fā)展。在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的機(jī)械手被稱為工業(yè)機(jī)械手。機(jī)械手作業(yè)的準(zhǔn)確性和環(huán)境中完成作業(yè)的能力，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域有著廣泛的發(fā)展空間。 機(jī)械手是 一種能自動(dòng)控制并可從新編程以變動(dòng)的多功能機(jī)器，他有多個(gè)自由度，可以搬運(yùn)物體以完成在不同環(huán)境中的工作。 機(jī)械手是最早出現(xiàn)的 工業(yè)機(jī)器人 ，也是最早出現(xiàn)的現(xiàn)代機(jī)器人，它可代替人的繁重勞動(dòng)以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化，能在有害環(huán)境下操作以保護(hù)人身安全，因而廣泛應(yīng)用于 機(jī)械制造 、 冶金 、 電子 、 輕工 和 原子能 等部門。同時(shí)，大批量生產(chǎn)的迫切需求推動(dòng)了自動(dòng)化技術(shù)的進(jìn)展，又為機(jī)器人的開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。 1978 年 美國(guó) Unimate 公司和斯坦福大學(xué)、麻省理工學(xué)院聯(lián)合研制一種UnimateVicarm 型工業(yè)機(jī)械手，裝有小型電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，用于裝配作業(yè)，定位誤差可小于177。德國(guó) KuKa 公司還生產(chǎn)一種點(diǎn)焊機(jī)械手，采用關(guān)節(jié)式結(jié)構(gòu)和程序控制。運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，使手部完成各種轉(zhuǎn)動(dòng)（擺動(dòng)）、移動(dòng)或復(fù)合運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)規(guī)定的動(dòng)作，改變被抓持物件的位置和姿勢(shì)?？刂葡到y(tǒng)的核心通常是由單片機(jī)或 dsp 等微 控制芯片構(gòu)成，通過(guò)對(duì)其編程實(shí)現(xiàn)所要功能。為了使機(jī)械手能夠正確地工作，手臂的 3個(gè)自由度都要精確地定位。通常它的具有很大的抓舉能力（高達(dá)幾百千克以上），其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、動(dòng)作平穩(wěn)、耐沖擊、耐震動(dòng)、防爆性好，但液壓元件要求有較高的制造精度和密封性能，否則漏油將污染環(huán)境。 機(jī)械驅(qū)動(dòng)式 江 蘇 技 術(shù) 師 范 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 第 8 頁(yè) 共 24 頁(yè) 機(jī)械驅(qū)動(dòng)只用于動(dòng)作 固定的場(chǎng)合。分離存儲(chǔ)是將各種控制因素的信息分別存儲(chǔ)于兩種以上的存儲(chǔ) 裝置中，如順序信息存儲(chǔ)于插銷板、凸輪轉(zhuǎn)鼓、穿孔帶內(nèi)；位置信息存儲(chǔ)于時(shí)間繼電器、定速回轉(zhuǎn)鼓等；集中存儲(chǔ)是將各種控制因素的信息全部存儲(chǔ)于一種存儲(chǔ)裝置內(nèi)，如磁帶、磁鼓等。它裝有許多凸輪，每一個(gè)凸輪分配給一個(gè)運(yùn)動(dòng)軸，轉(zhuǎn)鼓運(yùn)動(dòng)一周便完成一個(gè)循環(huán)。機(jī)械手雖然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力大的特點(diǎn)，因此，機(jī)械手已受到許多部門的重視，并越來(lái)越廣泛地得到了應(yīng)用。 ： 機(jī)器人在娛樂(lè)領(lǐng)域的應(yīng)用十分廣泛，比如，機(jī)器人足球大賽、機(jī)器人彈鋼琴和機(jī)器人寵物等。 直角坐標(biāo)機(jī)器人的工作空間為一空間長(zhǎng)方體。其工作空間是一個(gè)類球形的空間。下降到底時(shí)，碰到下限位開關(guān)，下降電磁閥斷電，機(jī)械手下降停止；同時(shí)接通夾緊電磁閥，機(jī)械手夾緊。 光電開關(guān)的作用是為了保證機(jī)械手右移到位后，必須在右工作臺(tái)上無(wú)工件時(shí)才能下降，若上次搬運(yùn)到右工作臺(tái)上的工件尚未移走，機(jī)械