【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 編程器，它可以聯(lián)機(jī)編程，也可以脫機(jī)編程，具有 LCD 或 CRT 圖形顯示功能，可以直接輸入梯形圖和通過屏幕對(duì)話 其他部分 有些 PLC 還可配有 EPROM 寫入器、存儲(chǔ)器等其他外部設(shè)備。 PLC 的工作原理 PLC 是一種工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，故它的工作原理是建立在計(jì)算機(jī)工作原理之上，即通過執(zhí)行反映控制要求的用戶程序來實(shí)現(xiàn)的，氣動(dòng)機(jī)械手設(shè)計(jì) 25 但是 CPU 是以分時(shí)操作方式來處理各項(xiàng)任務(wù)的，計(jì)算機(jī)在每一瞬間只能做一件事，所以程序的執(zhí)行是按程序順序依次完成相應(yīng)各電器的動(dòng)作，所以它屬于串行工作方式。 概括而言， PLC 是按集中輸入、集中輸出，周期性循環(huán)掃描的方式進(jìn)行工作的。掃描周期是控 制過程中一個(gè)比較重要的技術(shù)指標(biāo)。一般來說，掃描周期越大，表明掃描所需要的時(shí)間就越長(zhǎng)，要求輸入信號(hào)的寬度就越大，控制周期就越長(zhǎng)，控制速度就要降低。 PLC 的過程可分為三部分。第一部分為上電處理，第二部分是掃描過程，第三部分是出錯(cuò)處理。 機(jī)器人的 PLC 控制 1) 機(jī)器人的 PLC 接線圖 氣動(dòng)機(jī)械手設(shè)計(jì) 26 2) 機(jī)器人的 PLC 的 I/O 分配表 原點(diǎn)開關(guān) SP1 停止 SB3 轉(zhuǎn)缸左轉(zhuǎn)到位 SP6 轉(zhuǎn)缸右轉(zhuǎn)到位 SP7 提升臺(tái)上限 SP5 提升臺(tái)下限 SP4 手爪伸出到位 SP8 手爪縮回到位 SP9 手爪夾緊狀態(tài) SP10 啟動(dòng) SB2 復(fù)位 SB1 手爪夾緊 KM4 手爪松開 KM5 手爪伸出 KM3 回轉(zhuǎn)氣缸左轉(zhuǎn) KM2 提升臺(tái)上升 KM1 3) 機(jī)器人的控制系統(tǒng)程序如下： 氣動(dòng)機(jī)械手設(shè)計(jì) 27 氣動(dòng)機(jī)械手設(shè)計(jì) 28 氣動(dòng)機(jī)械手設(shè)計(jì) 29 ? ???? ? 氣動(dòng)機(jī)械手設(shè)計(jì) 30 第四章 英文翻譯 工業(yè)機(jī)械手可以代替人手的繁重勞動(dòng)，顯著減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高 勞動(dòng)生產(chǎn)率和自動(dòng)化水平。工業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常出現(xiàn)的笨重工件的搬運(yùn)和長(zhǎng)期頻繁，單調(diào)的操作，如果沒有機(jī)械手那么工人的勞動(dòng)強(qiáng)度是很高的，有時(shí)候還要用行車員工件，生產(chǎn)速度大大延緩，這種情況采用機(jī)械手是很有效 的。此外，它能在高溫、低溫、深水、宇宙、反射性和其他有毒、有污染環(huán)境條件上進(jìn)行操作。更顯其優(yōu)越性，有著廣闊的發(fā)展前途。 可編程控制器是 60 年代末在美國(guó)首先出現(xiàn)，當(dāng)時(shí)叫可編程邏輯控制器 PLC（ Programmable Logic Controller），目的是用來取代繼電器，以執(zhí)行邏輯判斷、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)等順序控制功能。 PLC的基本設(shè)計(jì)思想是把計(jì)算機(jī)功能完善、靈活、通用等優(yōu)點(diǎn)和繼電器控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)單易懂、操作方便、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來，控制器的硬件是標(biāo)準(zhǔn)的、通用的。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用對(duì)象，將控制內(nèi)容編成軟件寫入控制器 的用戶程序存儲(chǔ)器內(nèi)?？刂破骱捅豢貙?duì)象氣動(dòng)機(jī)械手設(shè)計(jì) 31 連接方便。 隨著半導(dǎo)體技術(shù)，尤其是微處理器和微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，到 70 年代中期以后， PLC 已廣泛地使用微處理器作為中央處理器，輸入輸出模塊和外圍電路也都采用了中、大規(guī)模甚至超大規(guī)模的集成電路，這時(shí)的 PLC 已不再是邏輯判斷功能，還同時(shí)具有數(shù)據(jù)處理、 PID 調(diào)節(jié)和數(shù)據(jù)通信功能。 可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用了可編程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算，順序控制、定時(shí)、計(jì)算和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過數(shù)字 式和模擬式的輸入輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。 PLC 是微機(jī)技術(shù)與傳統(tǒng)的繼電接觸控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它克服了繼電接觸控制系統(tǒng)中機(jī)械觸點(diǎn)的接線復(fù)雜、可靠性低、功耗高、通用性和靈活性差的缺點(diǎn)，充分利用微處理器的優(yōu)點(diǎn)。 可編程控制器對(duì)用戶來說，是一種無(wú)觸點(diǎn)設(shè)備，改變程序即可改變生產(chǎn)工藝，因此可在初步設(shè)計(jì)階段選用可編程控制器，在實(shí)施階段再確定工藝過程。另一方面，從制造生產(chǎn)可編程控制器的廠商角度看，在制造階段不需要根據(jù)用戶的訂貨要求專門設(shè)計(jì)控制器，適合批量生產(chǎn)。由于這些特點(diǎn)，可編程控制器問世以后很快受 到工業(yè)控制界的歡迎，并得到迅速的發(fā)展。目前，可編程控制器已成為工廠自動(dòng)化的強(qiáng)有力工具，得到了廣泛的應(yīng)用。 氣動(dòng)技術(shù)是以壓縮空氣為介質(zhì)來傳動(dòng)和控制機(jī)械的一門專業(yè)技術(shù)。由于它具有節(jié)能、無(wú)污染、高效、低成本、安全可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各種機(jī)械和生產(chǎn)線上。過去汽車、拖拉機(jī)等生產(chǎn)線上的氣動(dòng)系統(tǒng)及其元件，都由各廠自行設(shè)計(jì)、制造和維修。 氣動(dòng)技術(shù)應(yīng)用面的擴(kuò)大是氣動(dòng)工業(yè)發(fā)展的標(biāo)志。氣動(dòng)元件的應(yīng)用主要為兩個(gè)方面：維修和配套。過去國(guó)產(chǎn)氣動(dòng)元件的銷售要?dú)鈩?dòng)機(jī)械手設(shè)計(jì) 32 用于維修，近幾年，直接為主要配套的銷售份額逐年增加。國(guó)產(chǎn)氣動(dòng)元件的應(yīng)用，從價(jià)值數(shù)千萬(wàn)元的冶金設(shè)備到只有 1~2 百元的椅子。鐵道扳岔、機(jī)車輪軌潤(rùn)滑、列車的煞車、街道清掃、特種車間內(nèi)的起吊設(shè)備、軍事指揮車等都用上了專門開發(fā)的國(guó)產(chǎn)氣動(dòng)元件。這說明氣動(dòng)技術(shù)已 “ 滲透 ” 到各行各業(yè)，并且正在日益擴(kuò)大。 我國(guó)的氣動(dòng)工業(yè)雖然達(dá)到了一定規(guī)模與技術(shù)水平，但是與國(guó)際先進(jìn)水平相比，差距甚大。我國(guó)氣動(dòng)產(chǎn)品產(chǎn)值只占世界總產(chǎn)值的 %，僅為美國(guó)的 1/21，日本的 1/15，德國(guó)的 1/8。這與 10多億人口的大國(guó)很不相稱。從品種上看，日本一家公司有 6500 個(gè)品種，我國(guó)只有它的 1/5。產(chǎn)品性能和質(zhì) 量水平的差距也很大。 由于氣動(dòng)技術(shù)越來越多地應(yīng)用于各行業(yè)的自動(dòng)裝配和自動(dòng)加工小件、特殊物品的設(shè)備上，原有傳統(tǒng)的氣動(dòng)元件性能正在不斷提高，同時(shí)陸續(xù)開發(fā)出適應(yīng)市場(chǎng)要求的新產(chǎn)品，使氣動(dòng)元件的品種日益增加，其發(fā)展趨勢(shì)主要有以下幾個(gè)方面： 體積更小，重量更輕，功耗更低 .在電子元件、藥品等制造行業(yè)中，由于被加工件體積很小，勢(shì)必限制了氣動(dòng)元件的尺寸，小型化、輕型化是氣動(dòng)元件的第一個(gè)發(fā)展方向。國(guó)外已開發(fā)了僅大姆指大小、有效截面積為 的超小型電磁閥。能開發(fā)出外形尺寸小而流量較大的元件更為理想。為此，相同外形尺寸 的閥，流量已提高 2~ 倍。有一種系列的小型電磁閥，其閥體寬僅10mm，有效面積可達(dá) 5mm2。寬 15mm,有效面積達(dá) 10mm2 等。 國(guó)外電磁閥的功耗已達(dá) ，還將進(jìn)一步降低，以適應(yīng)與微電子相結(jié)合。 氣源處理組合件，國(guó)內(nèi)外大多采用了積木式的砌塊結(jié)構(gòu)，不僅尺寸緊湊，而且結(jié)合、維修都很方便。 氣動(dòng)機(jī)械手設(shè)計(jì) 33 執(zhí)行元件的定位精度提高，剛度增加，活塞桿不回轉(zhuǎn)，使用更方便 .為了提高氣缸的定位精度，附帶制動(dòng)機(jī)構(gòu)和伺服系統(tǒng)的氣缸應(yīng)用越來越普遍。帶伺服系統(tǒng)的氣缸，即使供氣壓力和所負(fù)的載荷變化，仍可獲得 177。 的定位精度 。 在國(guó)際展覽會(huì)上，各種異型截面缸筒和活塞桿的氣缸甚多，這類氣缸由于活塞桿不會(huì)回轉(zhuǎn)，應(yīng)用在主機(jī)上時(shí)，無(wú)須附加導(dǎo)向裝置即可保持一定精度。此外還開發(fā)了不少帶各種導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的氣缸和氣缸滑動(dòng)組件，例如具有兩根導(dǎo)向桿的氣缸、雙活塞桿雙缸筒氣缸等。 氣缸筒外形已不限于圓形、而是方形、米字形或其它形狀，在型材上開了導(dǎo)向槽、傳感器和開關(guān)的安裝槽等，讓用戶安裝使用更方便。 多功能化，復(fù)合化 .為了方便用戶，適應(yīng)市場(chǎng)的需要開發(fā)了各種由多只氣動(dòng)元件組合并配有控制裝置的小型氣動(dòng)系統(tǒng)。如用于移動(dòng)小件物品的組件，是將帶導(dǎo)向器的 兩只氣缸分別按 X 軸和 Z軸組合而成。該組件可搬動(dòng) 3kg 重物，配有電磁閥、程控器，結(jié)構(gòu)緊湊，占有空間小，行程可調(diào)整。又如一種上、下料模塊，有七種不同功能的模塊形式，能完成精密裝配線上的上、下料作業(yè)，可按作業(yè)內(nèi)容將不同模塊任意組合。還有一種機(jī)械手是由外形小并能改變擺動(dòng)角度的擺動(dòng)氣缸與夾頭的組合件，夾頭部位有若干種夾頭可選配。 與電子技術(shù)結(jié)合，大量使用傳感器，氣動(dòng)元件智能化 .帶開關(guān)的氣缸國(guó)內(nèi)已普遍使用，開關(guān)體積將更小，性能更高，可嵌入氣缸缸體；有些還帶雙色顯示，可顯示出位置誤差，使系統(tǒng)更可靠。用傳感器代替流 量計(jì)、壓力表、能自動(dòng)控制壓縮空氣的流量、壓力，可以節(jié)能并保證使用裝置正常運(yùn)行。氣動(dòng)伺服定位系統(tǒng)已有產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)。該系統(tǒng)采用三位五通氣動(dòng)伺服閥，將預(yù)定的定位氣動(dòng)機(jī)械手設(shè)計(jì) 34 目標(biāo)與位置傳感器的檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，實(shí)施負(fù)反饋控制。氣缸最大速度達(dá) 2m/s、行程 300mm 時(shí)，系統(tǒng)定位精度 177。 。日本試制成功一種新型智能電磁閥，這種閥配帶有傳感器的邏輯回路，是氣動(dòng)元件與光電子技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。它能直接接受傳感器的信號(hào)，當(dāng)信號(hào)滿足指定條件時(shí)，不必通過外部控制器，即可自行完成動(dòng)作，達(dá)到控制目的。它已經(jīng)應(yīng)用在物體的傳送帶上，能識(shí)別搬運(yùn)物體 的大小，使大件直接下送，小件分流。 更高的安全性和可靠性 .從近幾年的氣動(dòng)技術(shù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)可知，標(biāo)準(zhǔn)不僅提出了互換性要求，并且強(qiáng)調(diào)了安全性。管接頭、氣源處理外殼等耐壓試驗(yàn)的壓力提高到使用壓力的 4~5 倍，耐壓時(shí)間增加到 5~15min，還要在高、低溫度下進(jìn)行試驗(yàn)。如果貫徹這些國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)內(nèi)的缸筒、端蓋、氣源處理鑄件和管接頭等都難達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。除耐壓試驗(yàn)處，結(jié)構(gòu)上也作了某些規(guī)定，如氣源處理的透明殼外部規(guī)定要加金屬防護(hù)罩。 Industrial robots can replace the hands of heavy labor, significantly reduce labor intensity, and improve labor productivity and automation level. Industrial production often appears in the heavy work frequently, handling and longterm operation, if not drab robots that labor intensity is high, sometimes even with employees, driving speed greatly retard, this kind of circumstance using manipulator is very effective. In addition, it can be in high temperature, low temperature, water, the universe, reflective and other toxic, environmental pollution condition on the operation. More show its superiority, has broad prospects. Programmable controller is at the end of the 6039。s first appeared in the United States, when called programmable logic controller PLC (Programmable Logic Controller), the purpose is to replace the relay in order to determine the implementation of the logic, timing, counting, such as 氣動(dòng)機(jī)械手設(shè)計(jì) 35 sequence control functions. PLC basic design idea is to improve the puter function, flexible, generalpurpose relays, etc. and control system for easytoread, easy to operate, cheap to bine the advantages of the controller hardware is a standard, generic. Application i