【正文】 ）（ ? ?? 總驅動力矩 摩慣驅 MMM ?? ）（ ? ?? MM〈驅 ? 設計尺寸滿足使用要求。 第六章 機械手的 PLC控制設計 考慮到機械手的通用性，同時使用點位控制，因此我們采用可編程序控制器(PLC)對機械手進行控制 .當機械手的動作流程 改變時，只需改變 PLC程序即可實現(xiàn)，非常方便快捷。 6. 1可編程序控制器的選擇及工作過程 可編程序控制器的選擇 目前，國際上生產(chǎn)可編程序控制器的廠家很多，如日本三菱公司的 F系列PC,德國西門子公司的 SIMATIC N5系列 PC、日本 OMRON(立石 )公司的 C型、 P型PC等。考慮到本機械手的輸入輸出點不多，工作流程較簡單，同時考慮到制造成本，因此在本次設計中選擇了 OMRON公司的 C28P型可編程序控制器。 可編程序控制器的工作過程 可編程序控制器是通過執(zhí)行用戶程序來完成各種不同控 制任務的。為此采用了循環(huán)掃描的工作方式。具體的工作過程可分為 4個階段。 第一階段是初始化處理。 可編程序控制器的輸入端子不是直接與主機相連， CPU對輸入輸出狀態(tài)的詢問是針對輸入輸出狀態(tài)暫存器而言的。輸入輸出狀態(tài)暫存器也稱為 I/0狀態(tài)表 .該表是一個專門存放輸入輸出狀態(tài)信息的存儲區(qū)。其中存放輸入狀態(tài)信息的存儲器叫輸入狀態(tài)暫存器 。存放輸出狀態(tài)信息的存儲器叫輸出狀態(tài)暫存器。開機時， CPU首先使 I/0狀態(tài)表清零，然后進行自診斷。當確認其硬件工作正常后，進入下一階段。 第二階段是處理輸入信號階段。 在處理輸入信號階段， CPU對輸入狀態(tài)進行掃描，將獲得的各個輸入端子的狀態(tài)信息送到 I/0狀態(tài)表中存放。在同一掃描周期內，各個輸入點的狀態(tài)在 I/0狀態(tài)表中一直保持不變，不會受到各個輸入端子信號變化的影響，因 23 此不能造成運算結果混亂，保證了本周期內用戶程序的正確執(zhí)行。 第三階段是程序處理階段。 當輸入狀態(tài)信息全部進入 I/0狀態(tài)表后， CPU工作進入到第三個階段。在這個階段中，可編程序控制器對用戶程序進行依次掃描，并根據(jù)各 I/0狀態(tài)和有關指令進行運算和處理，最后將結果寫入 I/0狀態(tài)表的輸出狀態(tài)暫存器中。 第四階段是輸出處理階段。 段 CPU對用戶程序已掃描處理完畢，并將運算結果寫入到 I/0狀態(tài)表狀態(tài)暫存器中。此時將輸入信號從輸出狀態(tài)暫存器中取出，送到輸出鎖存電路，驅動輸出繼電器線圈，控制被控設備進行各種相應的動作。然后， CPU又返回執(zhí)行下一個循環(huán)的掃描周期。 機械手可編程序控制器控制方案 24 第七章 結論 本次設計的是氣動通用機械手，相對于專用機械手，通用機械手的自由 度可變，控制程序可調，因此適用面更廣。 采用氣壓傳動，動作迅速，反應靈敏，能實現(xiàn)過載保護，便于自動控制。 工作環(huán)境適應性好，不 會因環(huán)境變化影響傳動及控制性能。阻力損失和泄漏較小， 不會污染環(huán)境。同時成本低廉。 通過對氣壓傳動系統(tǒng)工作原理圖的參數(shù)化繪制，大大提高了繪圖速度， 節(jié)省了大量時間和避免了不必要的重復勞動，同時做到了圖紙的統(tǒng)一規(guī)范。 機械手采用 PLC控制，具有可靠性高、改變程序靈活等優(yōu)點，無論是進 行時間控制還是行程控制或混合控制，都可通過設定 PLC程序來實現(xiàn)?？梢愿鶕?jù) 機械手的動作順序修改程序，使機械手的通用性更強。 25 參考文獻 ： [1] 張建民 .工業(yè)機器人 .北京 :北京理工大學出版社 ， 2022 [2] 蔡自興 .機器人學的發(fā)展趨勢和發(fā)展戰(zhàn)略 .機器人技術， 2022 [3] 金茂青，曲忠萍，張桂華 .國外工業(yè)機器人發(fā)展勢態(tài)分析 .機器人技術與應用 ， 2022 [4] 王雄耀 .近代氣動機器人 (氣動機械手 )的發(fā)展及應用 .液壓氣動與密封， 2022 [5] 嚴學高，孟正大 .機器人原理 .南京 :東南大學出版社， 2022 [6] 機械設計師手冊 .北京 :機械工業(yè)出版社， 2022 [7] 黃錫愷，鄭文偉 .機械原理 .北京 :人民教育出版社， 2022 [8] 成大先 .機械設計圖冊 .北京 :化學工業(yè)出版社 [9] 鄭洪生 .氣壓傳動及控制 .北京 :機械工業(yè)出版社， 2022 [10] 吳振順 .氣壓傳動與控制 .哈爾濱 :哈爾濱工業(yè)大學出版社， 2022 [11] 徐永生 .氣壓傳動 .北京 :機械工業(yè)出版社， 2022 [12]傅祥志，機械原理（第二版），武漢： 華中科技大學出版社， [13]吳昌林等，機械設計（第二版）， 武漢：華中科技大學出版社， ［ 14］徐鋼濤等，機械設計基礎，北京：高等教育出版社， 26 27 致 謝 本次 設計是在我尊敬的導師馬永杰老師悉心指導下完成的。老師嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度和精益求精的工作作風使我受益匪淺。在此，我首先向導師表示誠摯的感謝，并致以崇高的敬意 ! 本次畢業(yè)設計是大學三年間所學知識的綜合運用，通過這次設計把這三年所學的基礎理論和專業(yè)課程作了一個總結和回顧，加深了對理論的理解，能夠掌握機械設計的全套思路，為即將走上工作崗位和以后的發(fā)展打下了一定的基礎。 在設計過程中，我查閱了大量的圖書資料以及網(wǎng)絡上的資料，包括機械零件、材料力學、液壓控制、幾何量公差與測量、機械制圖、機械手設計基礎等等，尤其是在從對各類 設計手冊的查閱中，我的知識面得到了很大的提高；通過對該課題的獨立設計，使我對機械知識有了一個更加深入的了解，對機械這門學科有了進一步的理解。也使我獨立設計的能里有了極大的提高。 在課題的研究和開發(fā)階段，我得到了機械與電氣工程學部老師的大力支持和幫助，在此一并向他們表示衷心的感謝。在本次畢業(yè)設計中，機械與電氣工程學部的各位老師，黃進老師，以及全體同學給與我很大支持和幫助，在此我向他們以及多年來為我的成長付出辛勤勞動的老師們和同學們表示衷心的感謝。在設計過程中，遇到不懂的地方，我也經(jīng)常與同事、同學進行討論，解決 難題。感謝父母 、家人對我的教育，感謝所有關心我的朋友和老師，同時感謝河南農業(yè)職業(yè)學院的良好的學習環(huán)境是我避免了很多的彎路。 當然，由于本人設計水平有限、在課程中沒有接觸過機械手的相關課程，實際經(jīng)驗的不足，以及時間上的限制，在設計中難免存在一些錯誤。懇請老師給予以批評以及指正。 再次表示感謝！ 王學兵 20221029 28 專業(yè)相關的資料 數(shù)控車床主要用來對旋轉體零件進行車削、鏜削、鉆削、鉸削、攻絲等 工序的加工。一般能自動完成內外圓柱面、圓錐面、球面、圓柱螺紋、槽及端面等工序的切削加工。 數(shù)控車床的結構 數(shù)控車床的組成：數(shù)控系統(tǒng)、床身、主軸、進給系統(tǒng)、回轉刀架、操作面板和輔助系統(tǒng)等。 數(shù)控車床分為立式數(shù)控車床和臥式數(shù)控車床兩種類型。 立式數(shù)控車床用于回轉直徑較大的盤類零件車削加工。 臥式數(shù)控車床用于軸向尺寸較長或小型盤類零件的車削加工。 臥式數(shù)控車床按功能可進一步分為經(jīng)濟型數(shù)控車床、普通數(shù)控車床和車削加工中心 (1)經(jīng)濟型數(shù)控車床：采用步進電動機和單片機對普通車床的車削 進給系統(tǒng)進行改造后形成的簡易型數(shù)控車床。成本較低，自動化程度和功能都比較差，車削加工精度也不高，適用于要求不高的回轉類零件的車削加工。 (如圖 1所示 ) 經(jīng)濟型數(shù)控車床 (2)普通數(shù)控車床：根據(jù)車削加工要求在結構上進行專門設計，配備通用數(shù)控系統(tǒng)而形成的數(shù)控車床。數(shù)控系統(tǒng)功能強，自動化程度和加工精度也比較高，適用于一般回轉類零件的車削加工。這種數(shù)控車床可同時控制兩個坐標軸，即 x軸和z軸。 (3)車削加工中心：在普通數(shù)控車床的基礎上，增加了 C軸和動力頭，更高級的機床還帶有刀庫，可控制 X、 Z和 C三個坐標軸， 聯(lián)動控制軸可以是 (X、 Z)、 (X、C)或 (Z、 C)。由于增加了 C軸和銑削動力頭，這種數(shù)控車床的加工功能大大增強，除可以進行一般車削外，還可以進行徑向和軸向銑削、曲面銑削、中心線不在零件回轉中心的孔和徑向孔的鉆削等加工。