【正文】 LC控制信號連接輸入設備和輸出設備，并合理分配輸入\輸出點，具體布置如下表51和52所示：表51 PLC輸入點的分配情況輸入點I0I1I2I3I4I5I6I7計數(shù)器初始狀態(tài)常開常閉常開常開常開常開常開常開常開按鈕符號SB1SB2SQ1SQ2SQ3SQ4SQ5SQ6CD1功能說明啟動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)編碼器信號表52 PLC輸出點分布情況輸出點Q0Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q7脈沖初始狀態(tài)常開常開常開常開常開常開常開常開常開按鈕符號YV1YV2YV3YV4YV5YV6YV7YV8DI1功能說明旋轉(zhuǎn)氣缸反轉(zhuǎn)接近開關旋轉(zhuǎn)氣缸正轉(zhuǎn)接近開關水平氣缸伸出接近開關水平氣缸收縮接近開關豎直氣缸上行接近開關豎直氣缸下行接近開關手抓抓緊手抓松開控制步進電機運行 PLC程序的編制 編寫PLC程序在PLC程序的編寫過程中最常用到的編程方法是梯形圖法，此外還有語句表法和功能塊圖法，因為梯形圖一般都是由按一定動作次序連接而成的繼電器以及只具有常開、常閉2種觸點，故而同電氣控制系統(tǒng)當中的電路圖特別類似，所以梯形圖法相對于語句表法和功能塊圖法具有直觀易懂、編寫過程簡單的優(yōu)點。梯形圖的具體編寫過程包含3步：⑴根據(jù)執(zhí)行機構所要完成的任務以及具體的動作形式和次序設計出相應的梯形圖。⑵根據(jù)設計出的梯形圖進行相應的編程，所編寫出的程序要滿足梯形圖的各指令要求。⑶把預先編寫好的程序?qū)懭肟删幊炭刂破鱌LC的動態(tài)存儲器ＲＡＭ中，然后再對程序進行運行和調(diào)試[14]。 制作NS流程圖NS流程圖在直觀上就相當于一個程序，它用一些特定的圖形、流程線、以及簡要的說明文字來直觀、清晰、明確地表示程序的運行過程，如此一來大大簡化了我們在編寫程序時對程序運行過程思考的復雜性，此外，由于本課題設計的機械手采用的是模塊化的設計方法，因而更適合用NS流程圖進行設計。本課題研究的機械手的PLC程序滿足機械手的自動和單步兩種工作方式：自動就是在按下啟動鍵后，機械手從原點出發(fā)在執(zhí)行對物體進行搬運的整個過程后，接著回到原點自動進行下一次，直到按下停止鍵后停止工作。單步就是通過各個功能按鍵對機械手的上升、下降、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、夾緊、放松等具體動作進行單獨的控制，實現(xiàn)點動操作。具體NS流程圖的設計如下：⑴設計主程序NS控制原理圖如圖51所示：操作信號PLC旋轉(zhuǎn)氣缸驅(qū)動器旋轉(zhuǎn)氣缸大臂旋轉(zhuǎn)機械手伸縮氣缸驅(qū)動器升降氣缸驅(qū)動器夾放氣缸驅(qū)動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信號圖51 主程序NS控制原理圖⑵設計自動控制NS流程圖自動運行就是在按下啟動鍵后，機械手從原點出發(fā)在執(zhí)行對物體進行搬運的整個過程后，接著回到原點自動進行下一次，直到按下停止鍵后停止工作，把機械手動作過程中的啟動、完成一個完整的工作循環(huán)之后再返回到原點以及停機等各個彼此間相互獨立的動作過程分成若干個模塊進行分單元設計，具體NS圖如圖52所示：開始機械手復位機械手復位小臂沿大臂向前伸前伸到指定位置?氣爪松開,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,小臂上升上升到指定位置?機械手復位圖52 自動控制NS流程圖在PLC控制系統(tǒng)的設計過程中，我們通過把一個完整的動作過程分解成若干個彼此間相互獨立的動作模塊，然后在分別對各個獨立模塊進行NS流程圖設計，這樣不僅可以形象、直觀、清晰的表示程序復雜的運行過程，而且方便程序設計者在設計過程中對程序的分析與設計以及后期對程序的調(diào)整與修改。如此，將會大大的發(fā)揮NS圖在模塊化的設計方法中的獨特優(yōu)勢。 PLC在程序編程中需要注意的具體事宜⑴定時器在同一程序段中絕對不能重復使用，否則會導致定時器使用混亂、程序運行出錯。⑵在程序的編寫過程中應盡量使用子程序編寫，這樣可以大大發(fā)揮出模塊化的設計優(yōu)點，此外，為了方便程序的檢查和修改，應在主要程序段中添加注釋。⑶在優(yōu)化機械手運行速度時，要同時考慮動作過程中的需要的時間、產(chǎn)生的慣性沖擊以及震動數(shù)值，使得機械手的綜合指數(shù)達到最優(yōu)值。6總結及展望通過此次關于《四自由度搬運機械手》這個課題的研究，我對機械手領域有了不同于以往的、全新的認識，同時也打破了我對機械手領域一直以來的神秘之感，在此次課題的研究過程中，隨著對機械手相關知識學習的不斷深入，機械手的那層神秘面紗也逐漸被揭開。人因為擁有制造能力而區(qū)別于動物，同樣機械手的出現(xiàn)將會是又一次超越人類的變革。機械手是未來制造業(yè)發(fā)展的基礎，從某種程度上來說：“機械手的發(fā)展水平?jīng)Q定了制造業(yè)的發(fā)展水平”。通過此次課題的研究讓我對整個機械行業(yè)有了更深入的了解、對機械專業(yè)的相關知識有了更深入的學習，與此同時也掌握了更多與機械相關的專業(yè)技能，為以后的工作積累了更多的經(jīng)驗。機械手是現(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。機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間，但卻完成了從產(chǎn)生到發(fā)展、從半自動化到完全自動化的復雜演變的過程，尤其是在進入21世紀之后，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。還有就是隨著新一階段高端制造業(yè)熱潮的來臨，尤其是從2015年開始，美國總統(tǒng)奧巴馬出人意料的喊出了“回歸制造業(yè)”的口號并由此提出了 引領制造業(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)強國——德國也提出“”的全新戰(zhàn)略構想，在此壓力之下中國也提出了 “中國制造2025”的類似美國、德國的新戰(zhàn)略、新構想。不斷冒出的新名詞讓我對未來制造充滿了幻想、對應用于未來工廠的智能機械手、對服務于未來社會的超智能機器人充滿了無限的期待。參考文獻[1] 李風華,[J].汽車與配件,2014,(23):7072.[2] [J].機械制造與自動化,2014,43(4):167178.[3] 毋虎城,[J].裝備制造技術,2012,(3):1213.[4] 杜玉紅,[J]. 液壓與氣動,2015,(8):1618.[5] 韓泉泉,李洪斌,[J]. 機械制造與自動化,2012,(2):7176.[6] 信義兵,高躍飛,[J].制造業(yè)自動化2015,37(4):145147.[7] 李明,[J].煤礦機械,2009,(6):1618.[8] 李明,[J].機床與液壓,2004,(21):.[9] 朱成實,陳寄貴. 基于AMESim電液換向閥動態(tài)特性仿真分析[J].沈陽化工大學學報,2013,(1):5457.[10][J].筑路機械與施工機械化,2013,(11):8991.[11][J].液壓與氣動,2009,(4):6263.[12]楊遷遷. PLC控制系統(tǒng)設計方法分析[J].科技與企業(yè),2014,(16):154154.[13]史先燾. PLC可編程控制器相關外置的選擇計算研究[J].信息技術與信息化,2014,(11):6971.[14]朱耀東,張煥春,經(jīng)亞枝,黃穩(wěn)山. 在應用可編程測控網(wǎng)絡設計[J].電子技術應用,2001,(7):1719.致謝我此次選擇的畢業(yè)設計課題是關于四自由度搬運機械手的設計,這段時間在導師的親自指導和督促之下使得本論文逐漸成型,在老師的帶領下我們這個畢業(yè)論文小組，對各自課題研究的也在不斷的深入。在老師悉心的教導和嚴格的要求之下，我們對機械行業(yè)有了更加深入的了解，在機械設計方面的知識也豐富頗多。所以，我要特別感謝我的導師，感謝您給予我學業(yè)方面的幫助，在此次課題的研究中是您的汗水和心血使得我一次又一次的進步。同時，也感謝您在生活上對我的關懷備至，讓我在學習和生活方面都有了全新的感悟和認識。在這里，我要對我的導師致以最真誠的感謝。