【正文】 LC控制信號(hào)連接輸入設(shè)備和輸出設(shè)備，并合理分配輸入\輸出點(diǎn)，具體布置如下表51和52所示：表51 PLC輸入點(diǎn)的分配情況輸入點(diǎn)I0I1I2I3I4I5I6I7計(jì)數(shù)器初始狀態(tài)常開(kāi)常閉常開(kāi)常開(kāi)常開(kāi)常開(kāi)常開(kāi)常開(kāi)常開(kāi)按鈕符號(hào)SB1SB2SQ1SQ2SQ3SQ4SQ5SQ6CD1功能說(shuō)明啟動(dòng)停止豎直氣缸上行接近到指定的位置豎直氣缸下行接近到指定的位置水平氣缸伸出接近到指定的位置水平氣缸收縮接近到指定的位置旋轉(zhuǎn)氣缸反轉(zhuǎn)接近到指定的位置旋轉(zhuǎn)氣缸正轉(zhuǎn)接近到指定的位置接受旋轉(zhuǎn)編碼器信號(hào)表52 PLC輸出點(diǎn)分布情況輸出點(diǎn)Q0Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q7脈沖初始狀態(tài)常開(kāi)常開(kāi)常開(kāi)常開(kāi)常開(kāi)常開(kāi)常開(kāi)常開(kāi)常開(kāi)按鈕符號(hào)YV1YV2YV3YV4YV5YV6YV7YV8DI1功能說(shuō)明旋轉(zhuǎn)氣缸反轉(zhuǎn)接近開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)氣缸正轉(zhuǎn)接近開(kāi)關(guān)水平氣缸伸出接近開(kāi)關(guān)水平氣缸收縮接近開(kāi)關(guān)豎直氣缸上行接近開(kāi)關(guān)豎直氣缸下行接近開(kāi)關(guān)手抓抓緊手抓松開(kāi)控制步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行 PLC程序的編制 編寫(xiě)PLC程序在PLC程序的編寫(xiě)過(guò)程中最常用到的編程方法是梯形圖法，此外還有語(yǔ)句表法和功能塊圖法，因?yàn)樘菪螆D一般都是由按一定動(dòng)作次序連接而成的繼電器以及只具有常開(kāi)、常閉2種觸點(diǎn)，故而同電氣控制系統(tǒng)當(dāng)中的電路圖特別類(lèi)似，所以梯形圖法相對(duì)于語(yǔ)句表法和功能塊圖法具有直觀(guān)易懂、編寫(xiě)過(guò)程簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。梯形圖的具體編寫(xiě)過(guò)程包含3步：⑴根據(jù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)所要完成的任務(wù)以及具體的動(dòng)作形式和次序設(shè)計(jì)出相應(yīng)的梯形圖。⑵根據(jù)設(shè)計(jì)出的梯形圖進(jìn)行相應(yīng)的編程，所編寫(xiě)出的程序要滿(mǎn)足梯形圖的各指令要求。⑶把預(yù)先編寫(xiě)好的程序?qū)懭肟删幊炭刂破鱌LC的動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器ＲＡＭ中，然后再對(duì)程序進(jìn)行運(yùn)行和調(diào)試[14]。 制作NS流程圖NS流程圖在直觀(guān)上就相當(dāng)于一個(gè)程序，它用一些特定的圖形、流程線(xiàn)、以及簡(jiǎn)要的說(shuō)明文字來(lái)直觀(guān)、清晰、明確地表示程序的運(yùn)行過(guò)程，如此一來(lái)大大簡(jiǎn)化了我們?cè)诰帉?xiě)程序時(shí)對(duì)程序運(yùn)行過(guò)程思考的復(fù)雜性，此外，由于本課題設(shè)計(jì)的機(jī)械手采用的是模塊化的設(shè)計(jì)方法，因而更適合用NS流程圖進(jìn)行設(shè)計(jì)。本課題研究的機(jī)械手的PLC程序滿(mǎn)足機(jī)械手的自動(dòng)和單步兩種工作方式：自動(dòng)就是在按下啟動(dòng)鍵后，機(jī)械手從原點(diǎn)出發(fā)在執(zhí)行對(duì)物體進(jìn)行搬運(yùn)的整個(gè)過(guò)程后，接著回到原點(diǎn)自動(dòng)進(jìn)行下一次，直到按下停止鍵后停止工作。單步就是通過(guò)各個(gè)功能按鍵對(duì)機(jī)械手的上升、下降、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、夾緊、放松等具體動(dòng)作進(jìn)行單獨(dú)的控制，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)操作。具體NS流程圖的設(shè)計(jì)如下：⑴設(shè)計(jì)主程序NS控制原理圖如圖51所示：操作信號(hào)PLC旋轉(zhuǎn)氣缸驅(qū)動(dòng)器旋轉(zhuǎn)氣缸大臂旋轉(zhuǎn)機(jī)械手伸縮氣缸驅(qū)動(dòng)器升降氣缸驅(qū)動(dòng)器夾放氣缸驅(qū)動(dòng)器收縮氣缸升降氣缸夾放氣缸小臂伸縮小臂升降氣爪夾放檢測(cè)信號(hào)圖51 主程序NS控制原理圖⑵設(shè)計(jì)自動(dòng)控制NS流程圖自動(dòng)運(yùn)行就是在按下啟動(dòng)鍵后，機(jī)械手從原點(diǎn)出發(fā)在執(zhí)行對(duì)物體進(jìn)行搬運(yùn)的整個(gè)過(guò)程后，接著回到原點(diǎn)自動(dòng)進(jìn)行下一次，直到按下停止鍵后停止工作，把機(jī)械手動(dòng)作過(guò)程中的啟動(dòng)、完成一個(gè)完整的工作循環(huán)之后再返回到原點(diǎn)以及停機(jī)等各個(gè)彼此間相互獨(dú)立的動(dòng)作過(guò)程分成若干個(gè)模塊進(jìn)行分單元設(shè)計(jì)，具體NS圖如圖52所示：開(kāi)始機(jī)械手復(fù)位機(jī)械手復(fù)位小臂沿大臂向前伸前伸到指定位置?氣爪松開(kāi),小臂下降下降到指定位置?氣爪夾緊是否夾緊?小臂上升上升到指定位置?小臂沿大臂向后收縮收縮到指定位置?大臂順時(shí)針旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)到指定位置?小臂沿大臂向前伸前伸到指定位置?小臂下降下降到指定位置?氣爪松開(kāi),小臂上升上升到指定位置?機(jī)械手復(fù)位圖52 自動(dòng)控制NS流程圖在PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們通過(guò)把一個(gè)完整的動(dòng)作過(guò)程分解成若干個(gè)彼此間相互獨(dú)立的動(dòng)作模塊，然后在分別對(duì)各個(gè)獨(dú)立模塊進(jìn)行NS流程圖設(shè)計(jì)，這樣不僅可以形象、直觀(guān)、清晰的表示程序復(fù)雜的運(yùn)行過(guò)程，而且方便程序設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)程序的分析與設(shè)計(jì)以及后期對(duì)程序的調(diào)整與修改。如此，將會(huì)大大的發(fā)揮NS圖在模塊化的設(shè)計(jì)方法中的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。 PLC在程序編程中需要注意的具體事宜⑴定時(shí)器在同一程序段中絕對(duì)不能重復(fù)使用，否則會(huì)導(dǎo)致定時(shí)器使用混亂、程序運(yùn)行出錯(cuò)。⑵在程序的編寫(xiě)過(guò)程中應(yīng)盡量使用子程序編寫(xiě)，這樣可以大大發(fā)揮出模塊化的設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)，此外，為了方便程序的檢查和修改，應(yīng)在主要程序段中添加注釋。⑶在優(yōu)化機(jī)械手運(yùn)行速度時(shí)，要同時(shí)考慮動(dòng)作過(guò)程中的需要的時(shí)間、產(chǎn)生的慣性沖擊以及震動(dòng)數(shù)值，使得機(jī)械手的綜合指數(shù)達(dá)到最優(yōu)值。6總結(jié)及展望通過(guò)此次關(guān)于《四自由度搬運(yùn)機(jī)械手》這個(gè)課題的研究，我對(duì)機(jī)械手領(lǐng)域有了不同于以往的、全新的認(rèn)識(shí)，同時(shí)也打破了我對(duì)機(jī)械手領(lǐng)域一直以來(lái)的神秘之感，在此次課題的研究過(guò)程中，隨著對(duì)機(jī)械手相關(guān)知識(shí)學(xué)習(xí)的不斷深入，機(jī)械手的那層神秘面紗也逐漸被揭開(kāi)。人因?yàn)閾碛兄圃炷芰Χ鴧^(qū)別于動(dòng)物，同樣機(jī)械手的出現(xiàn)將會(huì)是又一次超越人類(lèi)的變革。機(jī)械手是未來(lái)制造業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，從某種程度上來(lái)說(shuō)：“機(jī)械手的發(fā)展水平?jīng)Q定了制造業(yè)的發(fā)展水平”。通過(guò)此次課題的研究讓我對(duì)整個(gè)機(jī)械行業(yè)有了更深入的了解、對(duì)機(jī)械專(zhuān)業(yè)的相關(guān)知識(shí)有了更深入的學(xué)習(xí)，與此同時(shí)也掌握了更多與機(jī)械相關(guān)的專(zhuān)業(yè)技能，為以后的工作積累了更多的經(jīng)驗(yàn)。機(jī)械手是現(xiàn)代科技飛速發(fā)展的必然產(chǎn)物，是現(xiàn)代工業(yè)、制造業(yè)向更高水平發(fā)展的必備基礎(chǔ)。機(jī)械手從誕生到如今的蓬勃發(fā)展，雖然才僅僅經(jīng)歷了短短幾十年的時(shí)間，但卻完成了從產(chǎn)生到發(fā)展、從半自動(dòng)化到完全自動(dòng)化的復(fù)雜演變的過(guò)程，尤其是在進(jìn)入21世紀(jì)之后，由于互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展、大數(shù)據(jù)革命的突然興起，機(jī)械手正在加速邁向更高的階段——向著更加智能、特別是超智能的鄰域邁進(jìn)。還有就是隨著新一階段高端制造業(yè)熱潮的來(lái)臨，尤其是從2015年開(kāi)始，美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬出人意料的喊出了“回歸制造業(yè)”的口號(hào)并由此提出了 引領(lǐng)制造業(yè)革命的“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”全新思維，緊隨其后世界第二大工業(yè)強(qiáng)國(guó)——德國(guó)也提出“”的全新戰(zhàn)略構(gòu)想，在此壓力之下中國(guó)也提出了 “中國(guó)制造2025”的類(lèi)似美國(guó)、德國(guó)的新戰(zhàn)略、新構(gòu)想。不斷冒出的新名詞讓我對(duì)未來(lái)制造充滿(mǎn)了幻想、對(duì)應(yīng)用于未來(lái)工廠(chǎng)的智能機(jī)械手、對(duì)服務(wù)于未來(lái)社會(huì)的超智能機(jī)器人充滿(mǎn)了無(wú)限的期待。參考文獻(xiàn)[1] 李風(fēng)華,[J].汽車(chē)與配件,2014,(23):7072.[2] [J].機(jī)械制造與自動(dòng)化,2014,43(4):167178.[3] 毋虎城,[J].裝備制造技術(shù),2012,(3):1213.[4] 杜玉紅,[J]. 液壓與氣動(dòng),2015,(8):1618.[5] 韓泉泉,李洪斌,[J]. 機(jī)械制造與自動(dòng)化,2012,(2):7176.[6] 信義兵,高躍飛,[J].制造業(yè)自動(dòng)化2015,37(4):145147.[7] 李明,[J].煤礦機(jī)械,2009,(6):1618.[8] 李明,[J].機(jī)床與液壓,2004,(21):.[9] 朱成實(shí),陳寄貴. 基于A(yíng)MESim電液換向閥動(dòng)態(tài)特性仿真分析[J].沈陽(yáng)化工大學(xué)學(xué)報(bào),2013,(1):5457.[10][J].筑路機(jī)械與施工機(jī)械化,2013,(11):8991.[11][J].液壓與氣動(dòng),2009,(4):6263.[12]楊遷遷. 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