【導(dǎo)讀】論工業(yè)文（設(shè)計(jì)）。工業(yè)機(jī)械手的設(shè)計(jì)系統(tǒng)工作原理及組成。第五章手臂伸縮，升降，回轉(zhuǎn)氣缸的尺寸設(shè)計(jì)與校核...............18. 工業(yè)機(jī)器人由操作機(jī)、控制器、伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和檢測(cè)傳感裝置構(gòu)。成，是一種仿人操作，自動(dòng)控制、可重復(fù)編程、能在三維空間完成各種作業(yè)的機(jī)。電一體化自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備。特別適合于多品種、變批量的柔性生產(chǎn)。提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，改善勞動(dòng)條件和產(chǎn)品的快速更新?lián)Q代起著十分重。機(jī)器人應(yīng)用情況，是一個(gè)國(guó)家工業(yè)自動(dòng)化水平的重要標(biāo)志。用機(jī)械手可以提高生產(chǎn)的自動(dòng)化水平，可以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、保證產(chǎn)品質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)。安全生產(chǎn);尤其在高溫、高壓、低溫、低壓、粉塵、易爆、有毒氣體和放射性等。惡劣的環(huán)境中，它代替人進(jìn)行

　　

【正文】 點(diǎn)開始，按照自動(dòng)工作循環(huán)的步序，每按下一次起動(dòng)按鈕，機(jī)械手完成一步的工作后，自動(dòng)停止。 （ 3）自動(dòng)工作方式 按下起動(dòng)按鈕，機(jī)械手從原點(diǎn)開始，按工序自動(dòng)反復(fù)連續(xù)工作，直到 按下停止按鈕，機(jī)械手在完成最后一個(gè)周期的動(dòng)作后，返回原點(diǎn)自動(dòng)停機(jī)。 氣動(dòng)機(jī)械手的 工作流程 （如圖 71所示） 啟動(dòng) 立柱右轉(zhuǎn) 立柱上升 手爪松開 手腕逆時(shí)針轉(zhuǎn) 立柱下降 手爪抓緊 手臂伸長(zhǎng) 手腕逆時(shí)針轉(zhuǎn) 立柱 下降 手臂伸長(zhǎng) 立柱左轉(zhuǎn) 手腕收縮 手腕收縮 26 圖 71機(jī)械手自動(dòng)控制工作流程框圖 I/0 分配 根據(jù)系統(tǒng)輸入輸出點(diǎn)的數(shù)目，選用 OMRON C28P型 PC，它有 16個(gè)輸入點(diǎn)，標(biāo)號(hào)為 00000015。 12個(gè)輸出點(diǎn)，標(biāo)號(hào)為 71所示。 表 7— 1 I/O 分配 輸入 輸 出 啟動(dòng) 0000 手臂左轉(zhuǎn) 0500 停止 0001 手臂右轉(zhuǎn) 0510 手爪抓緊 0002 手臂伸長(zhǎng) 0502 左轉(zhuǎn)限位開關(guān) 0003 手臂收縮 0503 右轉(zhuǎn)限位開關(guān) 0004 手臂上升 0504 伸長(zhǎng)限位開關(guān) 0005 手臂下降 0505 收縮限位開關(guān) 0006 手腕逆轉(zhuǎn) 0506 上升限位開關(guān) 0007 手腕順轉(zhuǎn) 0507 下降限位開關(guān) 0008 手抓抓緊 0508 逆轉(zhuǎn)限位開關(guān) 0009 手爪放松 0509 順轉(zhuǎn)限位開關(guān) 0010 物品檢測(cè) 0011 其它地址分配： 夾緊定時(shí)器 :T1,定時(shí) 5s 放松定時(shí)器 :T2，定時(shí) 5s 自動(dòng)方式標(biāo)志 : 單動(dòng)方式標(biāo)志 : 手動(dòng)方式標(biāo)志 : 結(jié)束標(biāo)志 : 梯形圖設(shè)計(jì) 根據(jù)機(jī)械手的邏輯時(shí)序圖及 1/0分配，可以畫出控制梯形圖 。 控制梯形圖可分為子程序部分和主程序部分。 子程序部分包括：自動(dòng)方式控制 梯形圖 （ 72） 和手動(dòng)方式控制 梯形圖 （ 73） 。 1. 自動(dòng)控制方式梯形圖 如下 ： 立柱上升 手腕逆時(shí)針轉(zhuǎn) 27 網(wǎng)絡(luò) 1 ：?jiǎn)?dòng)機(jī)械手下降I 0 . 4 I 0 . 6 I 1 . 5 Q 4 . 1( P )M 1 . 1( S )Q 4 . 0網(wǎng)絡(luò) 2 ：機(jī)械手下降到位，停止下降并啟動(dòng)夾緊控制Q 4 . 0 I 0 . 6 I 0 . 5( P )M 1 . 2( R )Q 4 . 0( S )Q 4 . 4網(wǎng)絡(luò) 3 ：機(jī)械手夾緊并啟動(dòng)夾緊定時(shí)器，定時(shí) 5 sQ 4 . 4 I 0 . 6 I 0 . 5 Q 4 . 1( S D )T1S 5 T 5 s網(wǎng)絡(luò) 4 ：定時(shí)時(shí)間到，并且機(jī)械手沒有下降時(shí)，啟動(dòng)上升T1 I 0 . 6 I 0 . 5 Q 4 . 0( P )M 1 . 3( S )Q 4 . 1 網(wǎng)絡(luò) 5 ：機(jī)械手上升到位，停止上升并啟動(dòng)右移控制Q 4 . 1 I 0 . 6 I 0 . 4Q 4 . 3( R )( P )M 1 . 4( S )Q 4 . 2Q 4 . 1網(wǎng)絡(luò) 6 ：機(jī)械手右移到位，停止右移并啟動(dòng)下降控制Q 4 . 2 I 0 . 4 I 0 . 7Q 4 . 1( R )( P )M 1 . 1( S )Q 4 . 0Q 4 . 2網(wǎng)絡(luò) 7 ：機(jī)械手下降到位，停止下降并啟動(dòng)松開控制Q 4 . 0 I 0 . 7 I 0 . 5( P )M 1 . 2( R )Q 4 . 0( R )Q 4 . 4 網(wǎng)絡(luò) 8 ：機(jī)械手松開并啟動(dòng)松開定時(shí)器，定時(shí) 5 sQ 4 . 4 I 0 . 7 I 0 . 5 Q 4 . 1( S D )T2S 5 T 5 s網(wǎng)絡(luò) 9 ：定時(shí)時(shí)間到，并且機(jī)械手沒有下降時(shí)啟動(dòng)上升控制T2 I 0 . 7 I 0 . 5 Q 4 . 0( P )M 1 . 3( S )Q 4 . 1網(wǎng)絡(luò) 10 ：機(jī)械手上升到位，停止上升并啟動(dòng)左移控制Q 4 . 1 I 0 . 7 I 0 . 4Q 4 . 2( R )( P )M 1 . 5( S )Q 4 . 3Q 4 . 1網(wǎng)絡(luò) 11 ：機(jī)械手左移到位停止， M 0 . 1 ＝ 0 ，以阻止單動(dòng)方式下的自動(dòng)啟動(dòng)Q 4 . 3 I 0 . 4 I 0 . 6( P )M 1 . 0( R )Q 4 . 3( R )M 0 . 1 圖 72自動(dòng)方式控制梯形圖 2. 手動(dòng)控制方式梯形圖如下： 28 網(wǎng)絡(luò) 2 ：手動(dòng)夾緊，采用置位和復(fù)位方式使夾緊后不允許松開網(wǎng)絡(luò) 1 ：手動(dòng)下降I 1 . 0 I 0 . 5( R )Q 4 . 0I 1 . 2 I 0 . 6 I 0 . 5( P )M 1 . 2( S )Q 4 . 4網(wǎng)絡(luò) 3 ：手動(dòng)上升I 1 . 1 I 0 . 4( )Q 4 . 1 網(wǎng)絡(luò) 4 ：手動(dòng)右移I 1 . 4 I 0 . 7( )Q 4 . 2網(wǎng)絡(luò) 5 ：手動(dòng)下降I 1 . 0 I 0 . 5( )Q 4 . 2I 1 . 2 I 0 . 7 I 0 . 5( P )M 1 . 2( S )Q 4 . 4網(wǎng)絡(luò) 6 ：手動(dòng)放松網(wǎng)絡(luò) 7 ：手動(dòng)左移I 1 . 3 I 0 . 6( )Q 4 . 3 圖 73手動(dòng)控制方式梯形圖 74所示 ： 網(wǎng)絡(luò) 1 ：自動(dòng)方式啟動(dòng) M 0 . 0 ＝ 1 ，有自鎖I 0 . 0 M 0 . 1( S )M 0 . 0I 0 . 3M 0 . 0網(wǎng)絡(luò) 2 ： M 0 . 1 ＝ 1 ，單動(dòng)有效I 0 . 1( S )M 0 . 1網(wǎng)絡(luò) 3 ：?jiǎn)蝿?dòng)方式啟動(dòng) M 0 . 1 ＝ 1 ，有自鎖I 0 . 1 M 0 . 0( )M 0 . 1I 0 . 3M 0 . 1 M 0 . 3M 0 . 0 29 網(wǎng)絡(luò) 6 ：手動(dòng)方式調(diào)用子程序 F C 1 1M 0 . 2 M 0 . 0( C A L L )F C 1 1M 0 . 1 M 0 . 5網(wǎng)絡(luò) 7 ：停止處理I 0 . 3( S )M 0 . 5網(wǎng)絡(luò) 8 ：錯(cuò)誤操作處理I 0 . 0 I 0 . 1( S )M 0 . 5I 0 . 0 I 0 . 2I 0 . 1 I 0 . 2網(wǎng)絡(luò) 4 ：自動(dòng)方式或單動(dòng)方式均調(diào)用子程序 F C 1 0M 0 . 0 M 0 . 1( C A L L )F C 1 0M 0 . 2M 0 . 1 M 0 . 0M 0 . 5網(wǎng)絡(luò) 5 ：手動(dòng)方式啟動(dòng) M 0 . 2 ＝ 1 ，有自鎖I 0 . 2 M 1 . 1( S )M 0 . 2I 0 . 3M 0 . 2( P ) 圖 74主程序梯形圖 30 第八章 結(jié) 論 本次設(shè)計(jì)的是氣動(dòng)通用機(jī)械手，相對(duì)于專用機(jī)械手，通用機(jī)械手的自由度可變， 控制程序可調(diào)，因此適用面更廣。 采用氣壓傳動(dòng)，動(dòng)作迅速，反應(yīng)靈敏，能實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)，便于自動(dòng)控制。工作環(huán)境適應(yīng)性好，不會(huì)因環(huán)境變化影響傳動(dòng)及控制性能。阻力損失和泄漏較小，不會(huì)污染環(huán)境。同時(shí)成本低廉。 通過對(duì)氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)工作原理圖的參數(shù)化繪制，大大提高了繪圖速度，節(jié)省了大量時(shí)間和避免了不必要的重復(fù)勞動(dòng)，同時(shí)做到了圖紙的統(tǒng)一規(guī)范。 機(jī)械手采用 PLC控制，具有可靠性高、改變程序靈活等優(yōu)點(diǎn)，無論是進(jìn)行時(shí)間控制還是行程控制或混合控制，都可通過設(shè)定 PLC程序來實(shí)現(xiàn)?？梢愿鶕?jù)機(jī)械手的動(dòng)作順序修改程序，使機(jī)械手的 通用性更強(qiáng)。 31 致 謝 本文是在我尊敬的老師悉心指導(dǎo)下完成的。老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和精益求精的工作作風(fēng)使我受益匪淺。在此，我首先向老師表示誠(chéng)摯的感謝，并致以崇高的敬意 !在課題的研究和開發(fā)階段，得到了學(xué)校老師的大力支持和幫助，為我提供了許多有用的資料，在此一并向他們表示衷心的感謝。在日常生活和學(xué)習(xí)中，學(xué)校的各位老師，以及全體同學(xué)給與我大力支持和幫助，在此我向他們表示衷心的感謝。感謝父母 、家人，感謝所有關(guān)心我的朋友和老師，感謝 學(xué)校 的學(xué)習(xí)環(huán)境。 32 參考文獻(xiàn)： [1]王海 , 李洪奎 , 劉曉 . 基于 PLC 的多軸控 制研究 [J]. 機(jī)械工程學(xué)報(bào) , 2020 [2]王海涌 , 張為瑋 , 王衛(wèi) . 多軸運(yùn)動(dòng)控制器在轉(zhuǎn)臺(tái)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 [J]. 電子技術(shù)應(yīng)用 , 2020 [3]范文利 , 姜洪奎，陳繼文 , 李凡冰 . 基于 PLC 的平面曲線焊接控制系統(tǒng)[J]. 機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新 , 2020 [4]楊東 , 黃永紅 , 張新華 , 吉敬華 . 用 PLC 基本指令實(shí)現(xiàn)自動(dòng)運(yùn)動(dòng)定位控制的研究 [J]. 微計(jì)算機(jī)信息 , 2020 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