【正文】 析 分析系統信號輸入/輸出要求，系統I/O信號全部為開關量，其中：1）輸入信號為12個開關量信號，它們分別為：起動、停止、連續(xù)/單循環(huán)選擇、手指下限位、手指上限位、大臂左限位、腰右限位、小臂五個限位、吸合瓷磚?？删幊炭刂葡到y指以可編程控制器為核心單元的控制系統，一般由控制器（PLC）、編程器、信號輸入部件、輸出執(zhí)行部件等組成，見PLC控制系統組成圖（以FX2型PLC為例）。目前，在中國市場上最具競爭力的西門子公司、三菱公司、歐姆龍公司、AB公司所推出的PLC均為從小到大全系列的產品，可以滿足各種各樣的要求。單周期操作：機械手從原點開始，按一下啟動按鈕，機械手自動完成一個周期的動作后停止。也就是說，若上一次搬運到工作臺上的工件尚未過來，機械手應自動停止下降，用光電開關X008進行無工件檢測。24） 小臂收縮到行程開關SQ5受壓動作，收縮停止，腰旋轉180176。19） 手指吸盤斷開，放下瓷磚延時1S。14） 大臂旋轉180176。8） 小臂收縮到行程開關SQ8受壓動作，收縮停止，腰旋轉180176。4） 大臂旋轉45176。其中，手腕的旋轉由單線圈兩位電磁閥控制?！P節(jié)旋轉180176?！蟊坌D45176?！”凵斐鲆粋€位置—手腕旋轉90176。—小臂伸出一個位置—手腕旋轉90176?！种肝P斷開—放下第一塊瓷磚—大臂旋轉90176。的旋轉。臂部有3個自由度，即大臂45176。設計的是一個五自由度工件搬運氣動機械手。機械手主要由手部和運動機構組成。對于企業(yè)中一般的電氣技術人員和技術工人 , 這種面向生產、面向用戶的編程方式 , 與常用的微機語言相比更容易接受。(2) 高的可靠性。這種控制方式的特點很多，有：可靠性高，擴展能力強，邏輯運算能力強，輸入輸出電路一律采用光電隔離，內部采用電磁屏蔽，從而能更好地適用于工作環(huán)境；配套齊全，功能完善，實用性強；易學易用，深受工程技術人員歡迎。但微機控制方式需要掌握難懂的匯編、BASIC、FORTRAL、PASCAL、C等語言，需要較高級的操作人員和環(huán)境要求，且不能應用于比較惡劣的工作環(huán)境。 單片機控制方式單片微型計算機是微型計算機的一個重要分支，也是一種非?；钴S和頗具有生命力的機種，較適用于控制領域，通常情況下，單片機由單塊集成電路芯片構成，內部含有計算機的基本功能部件：中央處理器CPU、存儲器和I/O接口電路等。三、應保證抓取物體在手指內的夾持精度，應保證每個被抓取的物體，在手指內都有準確的相對位置。設計的經濟性體現為合理的功能定位、實現使用功能要求的最簡單的技術途徑和最簡單合理的結構 對零件設計的基本要求機械零件是組成機器的基本單元，對機器的設計要求最終都是通過零件的設計來實現的，所以設計零件時應滿足的要求是從設計機器的要求中引伸出來的，即也應從保證滿足機器的使用功能要求和經濟性要求兩方面考慮。由于氣動技術是以壓縮空氣為介質,以氣源為動力的能源傳遞技術,其工作可靠性高、使用壽命長、對環(huán)境沒有污染,所以在機械手的驅動系統中常采用氣動技術。這類線中需設置一些換向或合流裝置。這種自動線把全線分成若干段，對故障少者不設儲料器，使之具有“剛性”；對故障多者設置儲料器，使之具有“柔性”。它特別適用于少品種、大批量的產品包裝中。而且該設備達到了100％在線測量，使陶企可通過實時測量，報告磚體尺寸的變化，利于及時調整機器設備參數保證產品質量。同時，該設備適合塑料角支撐和泡沫支撐兩種主流紙盒折疊包裝方式，并通過簡單的模塊調整，能適用于600600～800800瓷磚的包裝。耐酸堿性：用10%的強堿或強酸與磚面接觸24小時，用酒精清洗釉面后，用HB鉛筆劃線，國家標準，用干布擦掉為A級用濕布擦掉為B級，擦不掉為C級。具有彩釉磚裝飾豐富和瓷質磚吸水率低、材質性能好的特點，又克服了彩釉磚釉上裝施不耐磨、抗化學腐蝕性能差和瓷質磚裝飾方法簡單的弊端。d．滲水路面磚：在磚內形成多孔連貫的氣孔結構，能將地面水滲透到地下，具有普通廣場磚的風格，又有透水、保水、防滑功能，是目前廣場磚的替代品。預計20102011年，我國建筑陶瓷行業(yè)增長速度將有所降低，%，%；2011年。而氣動技術與PLC技術相結合，則可以更為方便的實現機電一體化控制。氣動機械手由于具有易實現直線運動、控制簡便、介質便宜、傳動快速、壓力低、安全無污染、環(huán)境適應性強等特點,從而廣泛應用于電子工業(yè)、包裝機械、印染機械、食品機械、農業(yè)機械等領域。美國金融海嘯對中國建陶行業(yè)有影響，但并沒有想象的那么大，也沒有那么可怕。不施釉的保溫節(jié)能磚，表面粗糙，具有古樸典雅、返古歸真的效果。降低了生產成本，解決了微晶玻璃鋪貼不便的問題。莫氏硬度：將試樣正面朝上、放平，然后手持實驗用礦物質施力均勻的在試樣正面刻畫，再用肉眼觀察其劃痕情況；莫氏硬度越大，瓷磚的質量越好。瓷磚包裝機械設備加工精度高，定位準確，選用控制精度高的機械手依照最佳方案設計、制造出各種一體化瓷磚自動包裝線方案，因而能保證瓷磚包裝的質量與工作效率?？菩胚_自主研發(fā)的精明眼檢測生產線，一經問世，便引發(fā)了陶機裝備業(yè)的又一次轟動。它能使被包裝物品和包裝材料按預定的包裝要求和工藝順序，經由各包裝機完成包裝的全過程。②柔性自動包裝線。②并聯自動包裝線。 機械手在自動包裝中的應用 機械手概況機械手是工業(yè)自動控制領域中經常用到的一種能夠自動抓取、操作的裝置。機械手控制系統越來越多的由可編程控制器(即PLC)來實現，用它控制機械手來完成各種規(guī)定 機械手整體設計的基本要求對機器使用功能方面的要求:實現預定的使用功能是機械設計的最基本的要求，好的使用性能指標是設計的主要目標。 手部結構機械手手部(末端執(zhí)行器)結構形式多樣，但總的設計都有如下幾點基本要求:一、應具有適當的夾緊力和驅動力，手指握力(夾緊力)大小要適宜，力量過大則動力消耗多，結構龐大，不經濟，甚至會損壞抓取物體。除此之外，隨著工業(yè)自動化程度的不斷提高，使用繼電器電路構成的工業(yè)控制系統的缺陷不斷暴露出來。盡管如此，其硬件制作質量和抗干擾措施很難達到高標準，且其環(huán)境適應能力差，難以在惡劣的工作條件下工作。模擬量運算PID功能及更高的性價比奠定了它在現代工業(yè)中的地位。 選擇PLC的原因次設計選擇PLC是因為它有它自身的優(yōu)點：(1) 好的通用性。PLC不僅具有邏輯運算和控制 , 以及順序控制等功能 , 而且還具有模擬轉換、數模轉換、高速計數、速度控制、位置控制、模擬量調節(jié) (如 PID 控制 )以及遠程通訊、生產監(jiān)控等功能。這大大縮短了生產周期，效率得到了明顯的改善。自由度是機械手設計的關鍵參數。圖41 機械手各模塊的組成 總體方案的設計本課題目標是實現生產瓷磚連續(xù)自動包裝,并且運動中速度要調節(jié),運動總體方框圖見圖42。臂部有3個自由度，即大臂45176?！P節(jié)旋轉180176?！蟊坌D45176。—大臂旋轉45176?！种肝P吸合—手腕旋轉90176?；氐皆弧弧滞笮D90176。—小臂縮回一個位置—腰關節(jié)旋轉180176。2） 手腕旋轉90176。將第一塊瓷磚放入包裝箱1中。同時，向PLC發(fā)出信號，小臂收縮一個位置。17） 重復步驟1）——5）。將第五塊瓷磚放入包裝箱5中。瓷磚通過傳送帶送到機械手，傳送帶為步進式控制。例如當選擇大臂旋轉運動時，按下按鈕，機械手大臂旋轉。在中國市場上，歐洲的代表是西門子公司，日本的代表是三菱和歐姆龍公司，美國的代表是AB與GE公司。常見的輸出形式有繼電器輸出、晶閘管（SSR）輸出、晶體管輸出。執(zhí)行用戶程序時，需要各種現場信息，這些現場信息已接到PLC的輸入端。 安排I/O端口及所用內部元件地址 機械手控制系統I/O地址表見表 5—1表5—1 機械手PLC控制I/O地址表輸入輸出器件代號地址號功能說明器件代號地址號功能說明SQ0X0無瓷磚檢測開關KM1Y1手腕氣缸下旋轉SQ1X1手腕旋轉上限位KM2Y2手腕氣缸上旋轉SQ2X2手腕旋轉下限位KM3Y3大臂氣缸外旋轉SQ3X3大臂旋轉外限位KM4Y4大臂氣缸內旋轉SQ4X4大臂旋轉內限位KM5Y5腰氣缸左旋轉SQ5X5腰旋轉左限位KM6Y6腰氣缸右旋轉SQ6X6腰旋轉右限位KM7Y7小臂收縮2位置SQ7X7小臂1限位開關KM8Y8小臂收縮3位置SQ8X8小臂2限位開關KM9Y9小臂收縮4位置SQ9X9小臂3限位開關KM10Y10小臂收縮5位置SQ10X10小臂4限位開關KM11Y11吸瓷磚SQ11X11小臂5限位開關KM12Y12小臂復位到1位置開關0X12啟動按鈕M1(KM13)Y13傳送帶A運行開關1X13單步執(zhí)行HLY14報警燈指示開關2X14循環(huán)執(zhí)行開關3X15緊急停止 PLC的I/O電氣接線圖機械手的PLC I/O電氣接線圖如圖5—1所示。圖62 點動控制電路 氣動回路圖雙電控換向閥可以保證電氣系統發(fā)生故障時，機械手的動作不變。本設計對壓坯機的線路的PLC運用中我選用的是以FX2系列為主的產品。三菱FX232MT的I/O總線數為32個還可加上16個擴展I/O點，其中包含了16個輸入點和16個輸出點。機型不同其軟件指標相差非常懸殊。二、根據流體參數選擇電磁閥的：材質、溫度組^`腐蝕性流體：宜選用耐腐蝕電磁閥和全不銹鋼；食用超凈流體：宜選用食品級不銹鋼材質電磁閥。要是開啟的時間短或開和關的時間不多時，則選常閉型。接近開關是通過其感辯頭與被測物體間介質能量的變化來取得信號的。接近開關說明書中規(guī)定的是動作距離的標準值，在常溫和額定電壓下，開關的實際動作值不應小于其標準值，也不能大雨標準值的20%。接近開關型號為LJ124型，供電電壓為24V，最大輸出電流為100mA。在選用時主要從保護特性要求、分段能力、電網電壓類型、電壓等級、長期工作負載的平均電流、操作頻繁程度等幾方面去確定它的型號。本設計先介紹了瓷磚的特點、品種、和發(fā)展趨勢及在建筑陶瓷行業(yè)中的意義。本設計對機械手位置控制系統進行了設計研究。同時好多方案也是在邵老師的幫助下確定的。在這里讓我再次真誠的向你們說一聲：謝謝了！參考文獻（第三版）.北京：機械工業(yè)出社，2005李佑光、 ：科學出版社，2004方承遠、：機械工版社，2007李崇華、：重慶大版社，2004伊利民、尹全英．電氣制圖與讀圖．北京：機械工業(yè)出版社．北京：中國電力出版社，2003 鄭鳳翼、郭虹．看圖安裝電氣設備．北京：人民郵電出版社，2003 劉雪雪．可編程控制器教程．北京：高等教育出版社，2001 林濤、黃知超、李姣軍、王德嘉．模擬電子技術基礎．重慶：重慶大學出版社， 陳立定．電氣控制與可編程序控制器的原理及應用．北京：機械工業(yè)出版社，20041馮品如．過程控制工程．北京：中國輕工業(yè)出版社，1蘇鐵力，關振海，孫立紅，孫彥卿．傳感器及其接口技術．北京：中國石油出版社，19981：中國電力出版社，20071：中國電力出版社，2001附錄附圖1 控制面板布置示意圖附圖2 電氣箱元件排列圖表1 元件清單序號名稱符號型號數量備注1接近開關SQ1—SQ11E2EX5E111高頻振蕩型2中間繼電器KM1—KM10MY2NJ10控制電磁閥3中間繼電器KM12MY2NJ1控制電磁閥4空氣開關QSDZ20335接觸器KMAC4116熱繼電器FRJR1620/3D117熔斷器FURC1A338光電二極管D1～D12SIR563ST3F 12動作指示燈9電阻R1～R121210光電開關SQ0E3JKDS30ML1瓷磚檢測11啟動按鈕SB11開始12停止按鈕SB21停止13單步按鈕SB31順序動作停止14循環(huán)按鈕SB41循環(huán)動作15控制器PLCFX