【正文】 來說，存在沖擊電流較大的情況時，晶體管過載能 力較小，需要降額更多。 I/O 點數(shù) I/O 點數(shù)是衡量可編程控制器規(guī)模大小的依據(jù)。同時，使用 PLC 進(jìn)行控制可方便更改生產(chǎn)流程，增強控制功能。 杜君文 , 程國全 . 數(shù)控技術(shù) [M]. 北京 : 高等教育出版社出版 , 2021. [12]王兆義 . 小型可編程控制器實用技術(shù) [M]. 北京 : 機械工業(yè)出版社出版 , 2021. 南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 42 致謝 幾個月的努力，本次畢業(yè)論文已經(jīng)接近尾聲。 在論文的寫作過程中，也得到了許多同學(xué)的寶貴建議，同時還到許多在實習(xí)過程中結(jié)識的同事們的支持和幫助，在此一并致以誠摯的謝意。 其次感謝大學(xué)四年以來的每一位授課老師。所以我人為繼續(xù)改進(jìn)的方向主要有一下這幾點： 1)目前本課題運用的是步進(jìn)電機的開環(huán)系統(tǒng)，為了能夠更精確的控制我們 還可以選用伺服電機的閉環(huán)系統(tǒng)。 2)普通無指定 I/O 點 的歸類分配。 額定工作情況下，繼電器有動作次數(shù)壽命，晶體管只有老化沒有使用次數(shù)的限制。其適 輸出區(qū)別 如下： 1） 負(fù)載電壓、電流類型不同 負(fù)載類型：晶體管只能帶直流負(fù)載，而繼電器帶交、直流負(fù)載均可。 3)確定 PLC 的 I/O 點數(shù)，選擇 PLC 機型。例如：應(yīng)該保證 PLC 程序不僅在正常條件下運行，而且在非正常情況下（如突然掉電再上電、按鈕按錯等），也能正常工作。圖 就是其一個方向的運動示意圖。 南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 5）過壓，過流，短路，溫度保護(hù) 6）所有輸入信號都經(jīng)過光電隔離。絲杠螺母傳動： ???????? ?? bTFtiT ??21折 （ mN? ） （ 28） mgFF ??? 0 （ N） （ 29） 步進(jìn)電機驅(qū)動器的選擇原則，確?？刂破鬏敵鲱l率足夠高的情況下，盡量使用高細(xì)分?jǐn)?shù)?？刂齐姍C的啟動頻率與負(fù)載轉(zhuǎn)矩和慣量有很大關(guān)系，其估算公式為： 南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 21011?????????????????mtitfqqJJMMMff （ 27） 式中： qf 帶載起動頻率（ Hz） 0qf 空載起動頻率（ Hz） iM 起動頻率下由矩頻特性決定的電機輸出力矩（ mN? ) 若負(fù)載參數(shù)無法精確確定，則可按 021qq ff ? 進(jìn)行估算。 選擇步進(jìn)電機時，應(yīng)使步距角和機械系統(tǒng)匹配，這樣可以得到設(shè)備所需的脈沖當(dāng)量。 永磁感應(yīng)子式步進(jìn)電動機又稱混合式步進(jìn)電動機。 A 相繞組通電時，轉(zhuǎn)子磁鋼將轉(zhuǎn)向該相繞組所確定的磁場方向 。當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動器接收到一個脈沖信號，它就驅(qū)動步進(jìn)電機按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度 (稱 為“步距角” )，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運行的。矩形、梯形螺紋結(jié)構(gòu)，因傳動力大，應(yīng)用廣泛。手爪的抓放動作由通過氣缸的伸縮來實現(xiàn)。 (2)自動程序 —— 當(dāng)切換到自動運行狀態(tài)時，機械手可以自動的進(jìn)行動作，自動的對工字輪進(jìn)行搬運、裝卸、和安放。 (2）行程限位保護(hù) —— 采用接近開關(guān)作為限位信號，實現(xiàn)限位控制。 主要研究內(nèi)容及需要解決的關(guān)鍵問題和思路 課題研究內(nèi)容 本課題研究任務(wù)：實現(xiàn)機械手在鋼絲繩生產(chǎn)線中，埝股車臺上“工”字輪的裝卸、互換和搬運的動作，來代替工人進(jìn)行單調(diào)持久地搬移裝卸動作。更重要的是能夠使同一設(shè)備經(jīng)過改變程序從而改變生產(chǎn)過程。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代 PLC 大多具有完善的數(shù)據(jù)運算能力，可用于各種南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 控制領(lǐng)域。它采用的是可編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作指令，并能通過數(shù)字量或模擬量的輸入和輸出，控制各種類型的機械手進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)。該設(shè)備可以應(yīng)用 于鋼絲繩制造自動化生產(chǎn)線中的捻股車上的機械手的運用，實現(xiàn)工字輪在轉(zhuǎn)筒內(nèi)的裝卸、和搬運。而本文研究的目的主要從降低工人勞動強度和提高工作效率的角度出發(fā)，根據(jù)鋼絲繩制作工 藝的特點，設(shè)計適合于本行業(yè)的機械手控制系統(tǒng)。 參 考 文 獻(xiàn) [1] 郁漢琪 .電 氣控制與可編程控制器應(yīng)用技術(shù) [M].南京 :東南大學(xué)出版社， 2021 [2] 張毅 .自動檢測技術(shù)及儀表控制系統(tǒng) [M].北京 :化學(xué)工業(yè)出版社， 2021 [3] 康華光 .電子技術(shù)（模擬） [M].北京 :高等教育出版社， 2021 [4] 羅先覺 .電路 [M].北京 :高等教育出版社， 2021 [5] 胡壽松 .自動控制原理 [M].北京 :科學(xué)出版社， 2021 [6] 周澤魁 .控制儀表與計算機控制裝置 [M].北京 :化工工業(yè)出版社， 2021 [7] 凌志浩 .智能儀表原理與設(shè)計技術(shù) [M].上海 :華東理工大學(xué)出版社， 2021 [8] 李寧 , 劉啟新 . 電機自動控制系統(tǒng) [M]. 北京 : 機 械工業(yè)出版社出版 , 2021 [9] 齊占慶 . 機床電氣控制技術(shù) [M]. 北京 : 機械工業(yè)出版社出版 , 2021 [10] 程子華 . PLC 原理與編程實例分析 [M]. 北京 : 國防工業(yè)出版社出版 , 2021 [11] 秦曾煌 . 電工學(xué)電子技術(shù) [M]. 第六版 , 北京 : 高等教育出版社出版 , 2021 [12] 張建民 . 機電一體化系統(tǒng)設(shè)計 [M]. 北京 : 北京理工大學(xué)出版社 , 2021 [13] 陸祥生 , 楊秀蓮 . 機械手理論及應(yīng)用 [M]. 北京 : 中國鐵道出版社出版 , 1985 [14] 白傳悅 , 裝配機械手 PLC 控制系統(tǒng) [J]. 機械制造行業(yè)用 ,2021,5(48),134~136 [15] 王永章184。 課題來源是指： ， ， 3. 其他。除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已發(fā)表或撰寫過的研究成果。 主要工作內(nèi)容包括：了解鋼絲繩生產(chǎn)工藝流程，具體工序的實施步驟和技術(shù)要求，從而為后期的機械手系統(tǒng)軟硬件設(shè)計 與選型奠定基礎(chǔ)。研究中的幾 個關(guān)鍵點包括：機械手的精確定位、機械手的動作模式以及機械手系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性與可靠性等。 4 月 27 日前 完成中期檢查 － 完成軟硬件的設(shè)計，并進(jìn)行的設(shè)備調(diào)試 － 撰寫畢業(yè)論文（設(shè)計說明書）。 關(guān)鍵詞 ： 可編程控制器，機械手，定位控制 II ABSTRACT At present ,wire rope industry still belongs to the traditional manufacturing industry at our production process has a typical three highs energy consumption and high pollution,high intensity of homewok .And the purpose of this study mainly from reduce labor intensity and improve the work efficiency Angle, according to the characteristics of wire rope making technology, design suitable for the industry39?，F(xiàn)代機械手主要運用的是可編程控制器。在軟件應(yīng)用中，應(yīng)用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統(tǒng)中除 PLC 以外的電路及 設(shè)備也獲 得故障自診斷保護(hù)。梯形圖語言的圖形符號與表達(dá)方 式和繼電器電路圖相當(dāng)接近，只用 PLC的少量開關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實現(xiàn)繼電器電路的功能。 所以綜上所訴現(xiàn)代機械手，可以逐步改善勞動條件，提高生產(chǎn)效率和保證產(chǎn)品質(zhì)量，消除枯燥無味的工作，節(jié)約勞動力，提供更安全的工作環(huán)境，降低工人的勞動強度，減少勞動風(fēng)險，減少工業(yè)生產(chǎn)中的工作量，顯著地提高勞動生產(chǎn)率，提高企業(yè)競爭力，加快實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)機械化和自動化的步伐。 （ 3）減速機構(gòu) —— 采用步進(jìn)電機的抱死系統(tǒng)。 I/O 點數(shù)分配 合理選用滿足設(shè)備要求點數(shù)的 PLC，減少不必要的浪費。手爪抓取工件時應(yīng)具有迅速性、 靈活性、準(zhǔn)確性和可靠性。機械手在 X、 Y、Z 這三個方向上作的都是直線運動，其結(jié)構(gòu)基本上是由驅(qū)動機構(gòu)和導(dǎo)向裝置組成。 傳動方式 本設(shè)計中機械手的驅(qū)動設(shè)備是步進(jìn)電機及其步進(jìn)電機驅(qū)動器，所以機械手的位移和運動速度，可由電控系統(tǒng)發(fā)出脈沖信號數(shù)量及脈沖信號頻率來控制。螺線管線圈通電時將產(chǎn)生磁力，推動其鐵心心子運動，通過齒輪機構(gòu)使輸出軸轉(zhuǎn)動一角度，通過抗旋轉(zhuǎn)齒輪使輸出轉(zhuǎn)軸保持在新的 工作位置；線圈再通電，轉(zhuǎn)軸又轉(zhuǎn)動一角度，依次進(jìn)行步進(jìn)運動。這種步進(jìn)電動機步矩角可做到 1176。 而在選用功率步進(jìn)電機時，首先要計算機械系統(tǒng)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，電機的矩頻特性要能滿足機械負(fù)載，并有一定的余量保證其運行可靠。 選擇步進(jìn)電機需要進(jìn)行以下計算： 1)計算齒輪的減速比，根據(jù)所要求脈沖當(dāng)量，齒輪減速比 i 計算如下： ???360Si ? （ 21） 式中 : φ 步進(jìn)電 機的步距角（ o/脈沖） S 絲桿螺距（ mm) Δ (mm/脈沖） 2)計算工作臺，絲桿以及齒輪折算至電機軸上的慣量 tJ 。一般來說， fM 與 tM 之和應(yīng)小于（ ～ ) maxM 。 2）交流伺服原理，雙極性橫流細(xì)分驅(qū)動。 輔助系統(tǒng) 原點定位及超程保護(hù) 為保證機械手重復(fù)定位精度，對機械手每工作循環(huán)提出返回原點校零位要求。同時要注意和現(xiàn)場的工程管理人員、工程技術(shù)人員、現(xiàn)場操作人員緊密配合，擬定控制方案，共同解決設(shè)計中的重點問題和疑難問題。這就要求在選擇 PLC、輸入 /輸出模塊、 I/O 點數(shù)和內(nèi)存容量時，要適當(dāng)留有裕量，以滿足今后生產(chǎn)的發(fā)展和工藝的改進(jìn)。 7)調(diào)試過程結(jié)束，整理技術(shù)資料，投入使用。 4）晶體管響應(yīng)速度快于繼電器 繼電器輸出型原理是 PLC 驅(qū)動繼電器線圈，令觸點吸合，使外部電源通過閉合的觸點來驅(qū)動外部負(fù)載，其開路漏電流為零，響應(yīng)時間慢（約 10ms），主要是來控制開關(guān)量。其確定依據(jù)是將與 PLC 相連的全部輸入、輸出器件根據(jù)所需的電壓、電流的大小和種類分別統(tǒng)計，考慮將來發(fā)展的需要再相應(yīng)增加 10％～ 15％ 的余量。通過 本次設(shè)計，可以根據(jù)工件的變化及運動流程的要求隨時更改相關(guān)參數(shù)，實現(xiàn)機械手控制系統(tǒng)的不同工作需求，機械手控制系統(tǒng)具有了很大的靈活性和可操作性。作為一個本科生的畢業(yè)設(shè)計， 經(jīng)驗 的匱乏，難免有許多考慮不周全之處，望給予指導(dǎo)，得到更大的提高。 。陳