【正文】 在此，我要感謝這學(xué)期辛苦陪伴的 xxx 老師。以下開(kāi)始逐步分析： ,第一個(gè)燈 亮，即系統(tǒng)執(zhí)行前伸動(dòng)作，手臂伸出； 按下 ,第三個(gè)燈 亮，即系統(tǒng)執(zhí)行下降動(dòng)作； 24 按下，第 7 個(gè)燈亮，即執(zhí)行吸物動(dòng)作，此時(shí) 置位 ，第 7燈常亮，同時(shí)時(shí)間繼電器開(kāi)始計(jì)時(shí)； ，后選擇放物料位置，隨后手臂上升，即第 4個(gè)燈 亮； 25 按下，第 5 個(gè)燈 亮，即執(zhí)行右旋動(dòng)作； 2 按下，第 3 個(gè)燈 亮，即執(zhí)行 ,下降動(dòng)作； 26 按下，第 7 個(gè)燈 復(fù)位失電，第 7 燈滅，經(jīng)時(shí)間繼電器延時(shí)，執(zhí)行上升動(dòng)作，第 4 個(gè)燈 亮； 按下，第 6 個(gè)燈 亮，即執(zhí)行左旋動(dòng)作； 27 按下，第 2 個(gè)燈 亮，即執(zhí)行手臂回縮動(dòng)作，回到初始位置； ： （ 1） 這個(gè)網(wǎng)絡(luò)根據(jù)停止按鈕的開(kāi)閉來(lái)決定系統(tǒng)是否循環(huán)執(zhí)行； （ 2） 這是經(jīng)顏色檢測(cè)后將物料送去不同位置的網(wǎng)絡(luò)； 28 （ 3） 這是初始位置指示燈的工作狀態(tài)顯示，目前工作在循環(huán)狀態(tài)； 29 第五章 總結(jié)與展望 本論文主要對(duì)物料分揀機(jī)械手的結(jié)構(gòu)形式、驅(qū)動(dòng)裝置、控制系統(tǒng)等各組成部分進(jìn)行了較為全面的分析，最后得出其總體設(shè)計(jì)方案。 4) 模擬量輸入擴(kuò)展模塊 EM231。 2. 確定 PLC 的 容量 PLC 的容量包括 I／ O 點(diǎn)數(shù)和用戶存儲(chǔ)容量?jī)蓚€(gè)方面。 (2) 確定合理的安裝方式 PLC 系統(tǒng)的安裝方式分為集中式、遠(yuǎn)程 I／ O 式以及多臺(tái) PLC 聯(lián)網(wǎng)的分布式。 這里用 行程開(kāi)關(guān) 作為 位置檢測(cè)裝置，用 來(lái) 控制機(jī)械設(shè)備的行程及限位保護(hù)。以下綜合之前對(duì) PLC系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)的分析，對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。 （ 7）垂直手臂下降 當(dāng)擺動(dòng)氣缸右旋碰到右限位開(kāi)關(guān)， YV5 斷電，右旋停止， 三位四通換向閥 2的 YV3 得電，垂直手臂下降。系統(tǒng)中選用電磁換向閥，限位開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)氣缸的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。 （ 2） 使用三位四通電磁換向閥能夠快速實(shí)現(xiàn)氣缸的正反向運(yùn)動(dòng)。常與流量閥、換向閥和壓力閥組合成只能單向控制的閥。 它可分為單葉片式和雙葉片式，由于雙葉片式能產(chǎn)生 2 倍于單葉片式的轉(zhuǎn)矩，產(chǎn)生更大的動(dòng)力，有利于機(jī)械手手臂的轉(zhuǎn)動(dòng)，所以選雙葉片式擺動(dòng)氣缸。 氣動(dòng)元件選取及工作原理 氣壓驅(qū)動(dòng)是利用壓縮氣體的壓力能來(lái)實(shí)現(xiàn)能量傳遞的一種方式，其介質(zhì)主要是空氣，也包括燃?xì)夂驼羝? 機(jī)座結(jié)構(gòu)如圖 5 底座 擺動(dòng)氣缸 雙向推力球軸承 扣罩 轉(zhuǎn)臺(tái) 圖 機(jī)座結(jié)構(gòu) 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工藝流程 物料分揀機(jī)械手的動(dòng)作基本有伸縮、升降、左右旋轉(zhuǎn)、吸物和放物等動(dòng)作。真空吸盤(pán)結(jié)構(gòu)如圖 4 圖 真空吸盤(pán)結(jié)構(gòu) 手臂結(jié)構(gòu)的選擇 手臂一般有伸縮、旋轉(zhuǎn)和升降三個(gè)運(yùn)動(dòng)。 執(zhí)行機(jī)構(gòu)分析與選擇 手部的選擇 手部是直接與工件接觸的部分。 本設(shè)計(jì)按要求需實(shí)現(xiàn)機(jī)械手伸縮、升降、左右旋轉(zhuǎn)。一些非制造業(yè)也逐步開(kāi)始應(yīng)用如采礦機(jī)器人、建筑業(yè)機(jī)器人以及水電系統(tǒng)用于維護(hù)維修的機(jī)器人等。 機(jī)械手在國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) 機(jī)械手早期制造業(yè)，現(xiàn)在已普及于制造業(yè)中，在電器制造、機(jī)械制造及金屬加工等領(lǐng)域更是占據(jù)著重要的地位?？傮w上對(duì)物料分揀機(jī)械手的機(jī)械結(jié)構(gòu)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)和控制系統(tǒng)進(jìn)行了分析和設(shè)計(jì)。最后提出了一種簡(jiǎn)單易行且高效的操控策略。同時(shí)其配合數(shù)控加工中心、自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)等的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)自動(dòng)化。 在未來(lái)，機(jī)械手將做到 復(fù)高精度 ，模塊化，無(wú)給油化，機(jī)電一體化從而將會(huì)廣泛應(yīng)用于 核工業(yè)，軍事工業(yè)，醫(yī)藥，生物工程，精密儀器 等行業(yè)。直角坐標(biāo)式機(jī)械手只能做三個(gè)平面內(nèi)的直線運(yùn)動(dòng)，上下、前后、左右，不能做要求的整體旋轉(zhuǎn)動(dòng)作。手部的選擇通常是由工件的屬性決定的，不同規(guī)格的工件要求機(jī)械手的手部形式也不同。通過(guò)手臂移動(dòng)手部到達(dá)指定位置抓取工件。其動(dòng)作順序?yàn)椋撼跏嘉恢? → 前伸 → 下降 → 吸物 → 檢測(cè)→ 上升 → 右旋→ 下降 → 放物 → 上升 → 左旋 → 回縮 → 初始位置。典型的氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)由以下 幾 部分組成： 氣源裝置 氣源裝置是將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)樘峁?qū)動(dòng)壓力能的裝置，根據(jù)不同規(guī)格的物料而對(duì)壓縮空氣的壓力、流量和清潔度有一定的要求。 控制元件 控制元件是通過(guò)調(diào)節(jié)壓縮空氣的壓力、流量和流向，來(lái)達(dá)到改變執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)速度和方向的裝置。 （ 2） 換向型控制閥 換向閥通過(guò)改變閥芯相對(duì)于閥體的位置來(lái)實(shí)現(xiàn)不同管路間的通斷關(guān)系，從而達(dá)到通斷和改變氣體流向。 （ 3） 二位二通換向閥只需用到一個(gè)電磁閥，得電 閥芯動(dòng) 作，失電由閥內(nèi)彈簧推動(dòng)閥芯 到另一側(cè)，能實(shí)現(xiàn)快速 換向 控制。二位二通電磁閥實(shí)現(xiàn)吸盤(pán)的吸物和放物。 （ 8）放物 11 當(dāng)手臂下降碰到下限位開(kāi)關(guān)， YV3 斷電，下降停止，二位二通換向閥 4 的YV7 失電，真空發(fā)生器停止動(dòng)作，吸盤(pán)將物料放下。 控制系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu) 控制系統(tǒng)的硬件一般包括 3 個(gè)部分： （ 1） 感知部分： 信息采集裝置。 視覺(jué)傳感器 機(jī)械手視覺(jué)傳感器 模仿人眼睛的功能，能夠?qū)Σ煌奈矬w進(jìn)行識(shí)別，本機(jī)械手采用顏色傳感器，根據(jù)物料不同的顏色，對(duì)物料進(jìn)行分揀。 在工廠小批量生產(chǎn)中降低成本是很重要的，所以 需要增設(shè)驅(qū)動(dòng)器和電源 的 遠(yuǎn)程 I／ O 式和 必須要附加通訊模塊 的 多臺(tái) PLC 聯(lián)網(wǎng)的分布式 都不是很適合。 （ 1）確定系統(tǒng) 的實(shí)際輸入點(diǎn)數(shù) 14 系統(tǒng)有 啟動(dòng)按鈕 SF 停止按鈕 SF檢測(cè)開(kāi)關(guān) BG0、前限位開(kāi)關(guān) BG 后限位開(kāi)關(guān) BG下限位開(kāi)關(guān) BG上限位開(kāi)關(guān) BG 右限位開(kāi)關(guān) 1 BG右限位開(kāi)關(guān)2 BG左限位開(kāi)關(guān) BG7 共有 10 個(gè)輸入點(diǎn)。 5) 模擬量輸出擴(kuò)展模塊 EM232。但由于種種限制，這款機(jī)械手只是能滿足基 本的運(yùn)動(dòng)要求，一些細(xì)節(jié)問(wèn)題還沒(méi)考慮到位： (1) 對(duì)機(jī)械手各部分是模塊式的，不能實(shí)現(xiàn)任意方式拼裝，需用過(guò)渡部件連接達(dá)到自由拼裝的效果。盡管自己身為主任整天很忙，但依舊每次都有問(wèn)必答，耐心地指導(dǎo)每個(gè)同學(xué)的設(shè)計(jì)。平時(shí)零星的知識(shí)在此刻得到了匯總，加上自己不斷的摸索和探究終于算是完成了大學(xué)生涯的最后一課作業(yè)，也為將來(lái)步入工作崗位打下了良好的基礎(chǔ)。依據(jù)上述的接口地址分配表，其中 10 個(gè)輸入量分別接 10 個(gè)開(kāi)關(guān)，分別表示 ~,8 個(gè)輸出量接 8個(gè)燈分別表示 ~。 4 點(diǎn)（ 8 點(diǎn)、 16 點(diǎn)、 32點(diǎn)） DC 輸入 /4 點(diǎn)（ 8 點(diǎn)、 16 點(diǎn)、 32 點(diǎn)） DC 輸出和 4 點(diǎn)（ 8 點(diǎn)、 16 點(diǎn)、 32 點(diǎn)）繼電器輸出。 (5) 滿足 系統(tǒng)可靠性要求 本系統(tǒng)選用 一般系統(tǒng) PLC 能夠滿足要求，不需要考慮太多此方面的問(wèn)題。故此簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)選擇整體試PLC。 位置檢測(cè)裝置 在本設(shè)計(jì)中，當(dāng)機(jī)械手執(zhí)行左旋 /右旋，前伸 /回縮，上升 /下降等動(dòng)作時(shí)，應(yīng)有相應(yīng)的位置檢測(cè)裝置檢測(cè)動(dòng)作是否到位?？刂葡到y(tǒng)的要素包括動(dòng)作順序、位置、時(shí)間、速度等。 （ 6）擺動(dòng)氣缸右旋 當(dāng)手臂上升碰到上限位開(kāi)關(guān)， YV4 斷電，手臂上升停止，三位四通換向閥 3的 YV5 得電，擺動(dòng)氣缸右旋。 10 氣動(dòng)回路的工作原理 物料分揀機(jī)械手的工作循環(huán)是：水平手臂的伸出