【正文】 果好。如手臂伸縮液壓缸在接近液壓缸處安裝兩個快速排油閥，可加快啟動速度，也可調(diào)節(jié)全程的速度。為簡化液路，減少電磁閥的數(shù)量，各工作液壓缸的緩沖均采用液壓緩沖器，這樣可以省去電磁閥和切換節(jié)流閥或行程節(jié)流閥的氣路阻尼元件。7 機械手的PLC控制系統(tǒng)設(shè)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(，只需改變PLC程序即可實現(xiàn)，非常方便快捷。 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?？紤]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(shè)計中選擇了三菱公司的FX2N系列可編程序控制器。 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(wù)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四個階段。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/。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(dāng)確認(rèn)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(nèi)，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，因此不能造成運算結(jié)果混亂，保證了本周期內(nèi)用戶程序的正確執(zhí)行。第三階段是程序處理階段。當(dāng)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(guān)指令進行運算和處理，最后將結(jié)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。CPU對用戶程序已掃描處理完畢，并將運算結(jié)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(qū)動輸出繼電器線圈，控制被控設(shè)備進行各種相應(yīng)的動作。然后，CPU又返回執(zhí)行下一個循環(huán)的掃描周期[21]。 可編程序控制器的使用步驟在可編程序控制器與被控對象(機器、設(shè)備或生產(chǎn)過程)構(gòu)成一個自動控制系統(tǒng)時，通常以七個步驟進行:（1）系統(tǒng)設(shè)計即確定被控對象的工作原理，控制要求，動作及動作順序。（2）I/0分配即確定哪些信號是送到可編程序控制器的，并分配給相應(yīng)的輸入端號；哪些信號是由可編程序控制器送到被控對象的，并分配相應(yīng)的輸出端號。此外，對用到的可編程序控制器內(nèi)部的計數(shù)器、定時器等也要進行分配?？删幊绦蚩刂破魇峭ㄟ^編號來識別信號的。（3）畫梯形圖它與繼電器控制邏輯的梯形圖概念相同，表達了系統(tǒng)中全部動作的相互關(guān)系。如果使用圖形編程器(LCD或CRT)，則畫出梯形圖相當(dāng)于編制出了程序，可將梯形圖直接送入可編程序控制器。對簡易編程器，則往往要經(jīng)過下一步的助記符程序轉(zhuǎn)換過程。（4）助記符機器程序相當(dāng)于微機的助記符程序，是面向機器的(即不同廠家的可編程序控制器，助記符指令形式不同)，用簡易編程器時，應(yīng)將梯形圖轉(zhuǎn)化成助記符程序，才能將其輸入到可編程序控制器中[22]。（5）編制程序即檢查程序中每條語法錯誤，若有則修改。這項工作在編程器上進行。（6）調(diào)試程序即檢查程序是否能正確完成邏輯要求，不合要求，可以在編程器上修改。程序設(shè)計(包括畫梯形圖、助記符程序、編輯、甚至調(diào)試)也可在別的工具上進行。如IBMPC機，只要這個機器配有相應(yīng)的軟件[23]。（7）保存程序調(diào)試通過的程序，可以固化在EPROM中或保存在磁盤上備用。 機械手可編程序控制器控制方案 控制系統(tǒng)的工作原理及控制要求1．控制對象為圓柱坐標(biāo)液動機械手。它具有四個自由度，即水平方向的前、后。豎直方向的上、下；手臂和手腕的順時針逆時針旋轉(zhuǎn)。另外，除抓放外，其余八個動作末端均放置一限位開關(guān)，以檢測動作是否到位，如果某動作沒有到位，則出錯指示燈亮。2．控制要求為了滿足生產(chǎn)需要，機械手應(yīng)設(shè)置手動工作方式、單動工作方式和自動工作方式。（1）手動工作方式便于對設(shè)備進行調(diào)整和檢修，設(shè)置手動工作方式。用按鈕對機械手每一動作單獨進行控制。（2）單動工作方式從原點開始，按照自動工作循環(huán)的步序，每按下一次起動按鈕，機械手完成一步的工作后，自動停止。（3）自動工作方式按下起動按鈕，機械手從原點開始，按工序自動反復(fù)連續(xù)工作，直到按下停止按鈕，機械手在完成最后一個周期的動作后，返回原點自動停機[24]。 液動機械手的工作流程液動機械手的工作流程如圖71所示：圖71機械手自動控制工作流程框圖 I/0分配及原理接線圖根據(jù)系統(tǒng)輸入輸出點的數(shù)目，選用三菱公司的FX2N系列FX2N64MR原理接線圖如圖72所示。圖72 原理接線圖 梯形圖設(shè)計（1）手動程序如圖73圖73 手動程序（2）自動回零程序如圖74圖74 自動回零程序（3）自動程序如圖75圖75 自動程序（4）機械手運動總的程序如圖76圖76 機械手運動總程序結(jié)論和展望通過此次畢業(yè)設(shè)計，使我了解了機械手的很多相關(guān)知識。使我也了解了當(dāng)前國內(nèi)外在此方面的一些先進生產(chǎn)和制造技術(shù)，了解了機械手設(shè)計的一般過程，通過對機械手的結(jié)構(gòu)設(shè)計作了系統(tǒng)的設(shè)計，掌握了一定的機械設(shè)計方面的基礎(chǔ)，也學(xué)會了使用ADAMS軟件創(chuàng)建模型，并使用PLC軟件對機械手進行簡單的控制。為以后的工作學(xué)習(xí)創(chuàng)造了一定基礎(chǔ)。，設(shè)計中沒有涉及的很深入，對這方面有點模糊，需要在以后的工作學(xué)習(xí)中了解和掌握。，相對于通用機械手，因此，動作固定，結(jié)構(gòu)簡單，同時成本低廉，專用性比較高，可實現(xiàn)車間內(nèi)的一些搬運工作。在這次畢業(yè)設(shè)計中，我有很多收獲，首先把我?guī)啄陙硭鶎W(xué)的知識做了一次系統(tǒng)的復(fù)習(xí)，更深一步了解了所學(xué)的知識，培養(yǎng)了我綜合運用所學(xué)知識，獨立分析問題和解決問題的能力，也使我學(xué)會怎樣更好的利用圖書館，網(wǎng)絡(luò)查找資料和運用資料，還使我學(xué)會如何與同學(xué)共同討論問題。這對我以后的工作有很大的幫助,今后我會在工作中不斷的學(xué)習(xí),努力的提高自己的水平。經(jīng)過本次設(shè)計，我切實體會到作為一個優(yōu)秀的設(shè)計人員的艱難性。在設(shè)計過程中，我經(jīng)常遇到各種各樣的問題，有的是知識方面的不足導(dǎo)致的，有的是設(shè)計經(jīng)驗方面不足導(dǎo)致的。這些問題有時使得我束手無措，不過在指導(dǎo)老師幫助和自己的努力下，終于使得我順利完成了設(shè)計。雖然我的設(shè)計存在很多不足的地方，但在這兩個多月的時間里，我學(xué)到了很多有用的知識，也積累了一定的設(shè)計經(jīng)驗，這些對于我即將要走向社會工作崗位，將起到很關(guān)鍵的作用。參考文獻[1] [2] [3] 李超，2003[4] 孔凌嘉， 簡明機械設(shè)計手冊，北京理工大學(xué)出版社，2008[5] ,[6] 曹龍華 主編. 機械原理. 北京：高教出版社，1986[7] 郭洪紅，工業(yè)機器人技術(shù)，西安電子科技大學(xué)出版社，2006[8] 章宏甲，液壓與氣壓傳動，機械工業(yè)出版社，2005[9] 康新華， 焊接機器人的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢（一），上海交通大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，2000[10] 廖常初，F(xiàn)X系列PLC編程及應(yīng)用，機械工業(yè)出版社，2005[11] 機械設(shè)計手冊編委會編. 機械設(shè)計手冊. 北京：機械工業(yè)出版社，2007[12] 楊黎明，機械設(shè)計簡明手冊，國防工業(yè)出版社，2008[13] 宋寶玉，簡明機械設(shè)計手冊，哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2008[14] 張建民 主編. 機電一體化系統(tǒng)設(shè)計. 北京：北京理工大學(xué)出版社，2008[15] 徐創(chuàng)文，機械電子工程專業(yè)改革探討，蘭州工業(yè)高等?？茖W(xué)校學(xué)報（綜合版），1999，6（1）：3233。[16] Fitzhugh L Miller. 3D production drafting and presentation with AutoCAD 2002. New Jersey. Pearson Education. 2002[17] : Lubrication in Practise. New York and Basel : MARCEL DEKKER