【正文】 所示的功能表圖： 圖 3—12 搬運(yùn)機(jī)械手自動(dòng)工作功能表圖 29 根據(jù)圖 3—12 所示的自動(dòng)工作功能表圖，可設(shè)計(jì)出自動(dòng)操作時(shí)的梯形圖如圖3—13 所示。 “手動(dòng)操作時(shí) ”按下放松按鈕時(shí)，機(jī)械手卡抓松開，當(dāng)松開放松按鈕時(shí)，機(jī)械手卡爪在液壓缸作 用下自動(dòng)加緊并保持；按下上升按鈕，上升輸出 Y435 保持 25 接通；按下下降按鈕， Y436保持接通；在上限位按下慢進(jìn)按鈕，慢進(jìn)輸出 Y430 接通，至行程開關(guān) SQ7 閉合，小車停止；快進(jìn)、快退、慢退情況同慢進(jìn)。 在 “步進(jìn) ”工作方式時(shí)， M574 應(yīng)始終工作，此時(shí)，禁止任何狀態(tài)轉(zhuǎn)換。若機(jī)械手工作在自動(dòng)工作方式下，當(dāng)初始狀態(tài)器 S600被置位后按下啟動(dòng)按鈕，輔助繼電器 M575 工作，狀態(tài)器的狀態(tài)可以一步一步的向下傳遞，即可進(jìn)行轉(zhuǎn)換。其中自動(dòng)程序要在啟動(dòng)按鈕按下時(shí)才執(zhí)行。機(jī)械手的夾緊放松動(dòng)作是由一單電兩位四通電磁閥控制的一 個(gè)液壓缸完成的，在通電情況下，機(jī)械手松開，得電時(shí)松開，可以防止在設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中突然斷電導(dǎo)致的機(jī)械手松開，工件脫落的情況發(fā)生。 單周期運(yùn)行：供首次檢驗(yàn)用，當(dāng)機(jī)械手在原點(diǎn)時(shí)按下啟動(dòng)按鈕，機(jī)械手自動(dòng)執(zhí)行一個(gè)周期后停止在原點(diǎn)位置 連續(xù)運(yùn)行：正常使用，當(dāng)機(jī)械手在原點(diǎn)并按下啟動(dòng)按鈕時(shí)，機(jī)械手周而復(fù)始的執(zhí)行各工步動(dòng)作。當(dāng)小車前進(jìn)時(shí)以慢 —快 —慢的形式進(jìn)行，返回時(shí)按慢 —快 —慢的形式后退。 5） . 體積小、重量輕、功 耗低 PLC 采用了半導(dǎo)體集成電路，外形尺寸很小，重量輕，同時(shí)功耗也很低，空載功耗約 。 2） . 用于模擬量控制 PLC 通過(guò)模擬量 I/O 模塊，可實(shí)現(xiàn)模擬量和數(shù)字量之間轉(zhuǎn)換，并對(duì)模擬量控制。 在可編程序控制器問(wèn)世以前，工業(yè)控制領(lǐng)域中是繼電器控制占主導(dǎo)地位。 觸覺功能即在機(jī)械手上安裝有觸覺反饋控制裝置。此外還應(yīng)大力研究伺服型、記憶再現(xiàn)型，以及具有觸覺、視覺等性能地機(jī)械手，并考慮于計(jì)算機(jī)聯(lián)用，逐步成為整個(gè)機(jī)械制造系 統(tǒng)中的一個(gè)基本單元。研究安裝各種傳感器，把接收到的信息反饋，使機(jī)械手具 有感覺機(jī)能；第三代機(jī)械手能獨(dú)立完成工作過(guò)程中的任務(wù)。 50～ 60 年代即制成了傳送和裝卸工件的通用機(jī)械手和數(shù)控示教再現(xiàn)型機(jī)械手。 ，便于有節(jié)奏地生產(chǎn) 應(yīng)用機(jī)械手代替人手進(jìn)行工作，這是直接減少人力的一個(gè)側(cè)面，同時(shí)由于應(yīng)用機(jī)械手可以連續(xù)地工作，這是減少人力的另一個(gè)側(cè)面。 拆修裝是鐵路工業(yè)系統(tǒng)繁重體力勞動(dòng)較多的部門之一，促進(jìn)了機(jī)械手的發(fā)展。據(jù)資料介紹，美國(guó)生產(chǎn)的全部工業(yè)零件中，有 75％是小批量生產(chǎn)；金屬加工生產(chǎn)批量中有四分之三在 50 件以下，零件真正在機(jī)床上加工的時(shí)間僅占零件生 6 產(chǎn)時(shí)間的 5％。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(xiǎn)物品的主從式操作手也常稱為機(jī)械手。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)。 本機(jī)械手的機(jī)械結(jié)構(gòu)主要包括由兩個(gè)電磁閥控制的液壓鋼來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的上升下降運(yùn)動(dòng)及夾緊工件的動(dòng)作，兩個(gè)轉(zhuǎn)速不同的電動(dòng)機(jī)分別通過(guò)兩線圈控制電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)小車的快進(jìn)、慢進(jìn)、快退、慢退的運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)；其動(dòng)作轉(zhuǎn)換靠設(shè)置在各個(gè)不同部位的行程開關(guān) (SQ1SQ9)產(chǎn)生的通斷信號(hào)傳輸?shù)?PLC 控制器，通過(guò) PLC 內(nèi)部程序 輸出不同的信號(hào)，從而驅(qū)動(dòng)外部線圈來(lái)控制電動(dòng)機(jī)或電磁閥產(chǎn)生不同的動(dòng)作，可實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的精確定位；其動(dòng)作過(guò)程包括：下降、夾緊、上升、慢進(jìn)、快進(jìn)、慢進(jìn)、延時(shí)、下降、放松、上升、慢退、快退、慢退；其操作方式包括：回原位、手動(dòng)、單步、單周期、連續(xù)；來(lái)滿足生產(chǎn)中的各種操作要求。自由度是機(jī) 械手設(shè)計(jì)的關(guān) 鍵參數(shù)。 1958 年美國(guó)聯(lián)合控制公司研制出第一臺(tái)機(jī)械手。 國(guó)內(nèi)外機(jī)械工業(yè)、鐵路部門中機(jī)搬運(yùn)械手主要應(yīng)用于以下幾方面： 熱加工是高溫、危險(xiǎn)的笨重體力 | 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 | 勞動(dòng)，很久以來(lái)就要求實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。 7 近些年 ，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)以及傳感技術(shù)等在機(jī)械手中越來(lái)越多的應(yīng)用，工業(yè)機(jī)械手已經(jīng)成為工業(yè)生產(chǎn)中提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的重要因素。 機(jī)械手的發(fā)展概況與發(fā)展趨勢(shì) 機(jī)械手的發(fā)展概況 專用機(jī)械手經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，如今已進(jìn)入以通用機(jī)械手為標(biāo)志的時(shí)代。 60～ 70 年代，又相繼把通用機(jī)械手用于汽車車身的點(diǎn)焊和沖壓生產(chǎn)自動(dòng)線上，亦即是第二代機(jī)械手這一新技術(shù)進(jìn)入了應(yīng)用階段。 因此，國(guó)內(nèi)主要是逐步擴(kuò)大機(jī)械手應(yīng)用范圍，重點(diǎn)發(fā)展鑄鍛、熱處理方面的機(jī)械手，以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，改善作業(yè)條件。如發(fā)生某些偏離時(shí)，就將引起零部件甚至機(jī)械手本身的損壞?？傊?，隨著傳感技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械手的裝配作業(yè)的能力將進(jìn)一步提高。 的應(yīng)用概況 PLC 的應(yīng)用 | 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 | 領(lǐng)域非常廣，并 在迅速擴(kuò)大，對(duì)于而今的 PLC 幾乎可以說(shuō)凡是需要控制系統(tǒng)存在的地方就需要 PLC，尤其近幾年來(lái) PLC的性價(jià)比不斷提高已被廣泛應(yīng)用在冶金、機(jī)械、石油、化工、輕功、電力等各行業(yè)。從而形成多層分布式控制系統(tǒng)或工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)。 編程簡(jiǎn)單、使用、維護(hù)方便 。分為手動(dòng)和自動(dòng)操作，其中自動(dòng)操作中包括了：?jiǎn)尾?、單周期、連續(xù)；手動(dòng)操作包括手動(dòng)和回原位的操作。 第三章 搬運(yùn)機(jī)械手硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括機(jī)械部分和電氣控制部分的設(shè)計(jì)。手動(dòng)工作方式下，手動(dòng)動(dòng)作包括上升、下降、放松、快進(jìn)、慢進(jìn)、快退、慢退和復(fù)位，故設(shè)置六個(gè)動(dòng)作看官按鈕。初始化狀態(tài)器 S600 在手動(dòng)方式下被置位、復(fù)位。當(dāng) M575 和 M100都接通時(shí)，從初始狀態(tài)器開始進(jìn)行轉(zhuǎn)換，故其梯形圖如圖 3—8 所示。在手動(dòng)方式解除之后，按下啟動(dòng)按鈕，則狀態(tài)轉(zhuǎn)換禁止解除， M574復(fù)位。 圖 3—9 手動(dòng)操作梯形圖 26 在 “返回原位 ”狀態(tài)下， “夾緊 ”與 “下降 ”動(dòng)作應(yīng)被停止，上限位未動(dòng)作時(shí)，應(yīng)進(jìn)行 “上升 ”；上限位動(dòng)作時(shí)， “右行 ”動(dòng)作應(yīng)停止，并左行 至左限 | 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 | 位位置。 搬運(yùn)機(jī)械手采用 PLC 控制，體積小，重量輕，控制方式靈活，可靠性高，操作簡(jiǎn)單，維修容易 。在本文結(jié)束之際，特向我敬愛的導(dǎo)師致以最崇高的敬禮和深深的 感謝！ 通過(guò)此次設(shè)計(jì)，一方面讓我認(rèn)識(shí)到自己的不足，發(fā)現(xiàn)了學(xué)習(xí)中的錯(cuò)誤之處；另一方面又積累豐富的知識(shí)，吸取別人好的方法和經(jīng)驗(yàn)，增強(qiáng)對(duì)復(fù)雜問(wèn)題的解決能力，摸索出一套解決綜合問(wèn)題的方法，為自己以后的工作和學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。再次像教育指導(dǎo)我的老師及同學(xué)表示誠(chéng)摯的感謝！ 鑒于本人所學(xué)知識(shí)有限，經(jīng)驗(yàn)不足，又是初次研究這種復(fù)雜的設(shè)計(jì)，在此過(guò)程中難免存在一些錯(cuò)誤和不足之處，懇請(qǐng)各 | 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 | 位老師給予批評(píng)和指正。 33 畢業(yè)設(shè)計(jì)中既動(dòng)腦、又動(dòng)手，是一個(gè)理論與實(shí)際結(jié)合的過(guò)程。 謝 辭 此次設(shè)計(jì)是在 張?zhí)m仙 老師的悉心指導(dǎo)下完成的。快進(jìn)、慢進(jìn)、延時(shí)、下降、加緊、上升、慢退、快退、慢退動(dòng)作依次類推，如上所述一步一步按順序驅(qū)動(dòng)各個(gè)負(fù)載動(dòng)作，稱為順序控制或過(guò)程步進(jìn)型控制。 手動(dòng)操作方式由于不需要任何復(fù)雜的順序控制，可以用常規(guī)繼電器順序方式來(lái)設(shè)計(jì)梯形圖。當(dāng)按下停止按鈕時(shí)，從現(xiàn)行工步重新開始工作， M574 應(yīng)復(fù)位，即重新允許新轉(zhuǎn)換。 圖 3—7 狀態(tài)器初始化梯形圖 2） . 狀態(tài)器轉(zhuǎn)換啟動(dòng)。 電氣接線圖見附圖 圖 3—5 PLC I/O 接線控制圖 第四章 搬運(yùn)機(jī)械手的軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 21 機(jī)械手動(dòng)控制屬順序控制，故其手動(dòng)程序采用普通的 PLC 控制指令控制，自動(dòng)程序采用