基于plc控制的氣動機械手系統(tǒng)設計-資料下載頁
2024-11-07 21:47本頁面
【導讀】關機械手的理論研究也趨于成熟。工業(yè)機械手的普遍特點是能夠按照事先編制的作業(yè)。準確地做出相應變更。國內工業(yè)機械手的發(fā)展，在最近幾年也已經(jīng)取得了巨大進步，在工業(yè)生產(chǎn)過程中，但相比較于國外，國內的機械手發(fā)展水平差距依然明顯，相關。成果，這樣雖然能夠暫時保證生產(chǎn)過程的自動化，但長期忽略相關課題的自主研究，過程中，對體積不大但數(shù)量龐大的鑄鍛件的搬運工作。為了能夠提高工作效率，減輕。運用，使這些知識得到鞏固和發(fā)展，并使理論知識和生產(chǎn)密切的結合起來。有關國家標準，培養(yǎng)在機械整體設計方面所必須具備的基本技能。系統(tǒng)設計和PLC控制系統(tǒng)設計。擬定整體方案，特別是傳感、控制方式與機械本體的有機結合的設計方案。根據(jù)給定的自由度和技術參數(shù)設計或選擇合適的手部、臂部和機身的結構，使機械手能夠完成升降、伸縮、旋轉和抓放工件的動作。對機械手各個部件進行設計計算，確定基本數(shù)據(jù)。設計，編制梯形圖，繪制控制電路。
【正文】 處，將該初始位置時的狀態(tài)作為初始步。 工作階段可以分為： 上升 → 伸長 → 抓緊 → 縮回 → 正 轉九十度 → 下降 → 伸出 → 放松→ 縮回 → 反轉九十度，一共十個工作步。 所以機械手的順序控制過程一共 有 1個初始步、 10 個工作步。 （ 2） 確定轉移和轉移條件 由機械手的工作過程可知，控制過程進行的順序如圖 71所示： 圖 71 機械手的工作過程 （ 3） 確定負載 機械手各工作階段的負載如表 71 所示： 表 71 機械手的工作階段及負載 序號 順序工作階段 選定的狀態(tài)繼電器 負載 1 初始位置，系統(tǒng)靜止 S0 無負載 2 手臂上升 S10 YA3 3 手臂伸出 S11 YA5 4 抓緊工件 S12 YA7 5 手臂縮回 S13 YA6 6 順時針旋轉 S14 YA1 7 手臂下降 S15 YA4 8 手臂伸出 S16 YA5 9 松開工件 S17 YA8 10 手臂縮回 S18 YA6 11 逆時針旋轉 S19 YA2 濟南大學畢業(yè)設計 23 （ 4） 根據(jù)步、轉移、轉移條件和負載可確定該機械手的功能流程圖，如圖 72 所示： 圖 72 功能流程圖 將功能流程圖轉換成狀態(tài)轉移圖 （ 1） 選擇可編程控制器 設置一個啟動按鈕 SB3，一個停機按鈕 SB4，一個復位按鈕 SB5 和一個手動放松按鈕 SB6，另外還有行程開關 SQ1SQ6 共六個，一個光點檢測開關 TD，所以一共需要11個輸入點。 氣泵電機的運轉沒有特殊要求，可以不 由可編程控制器控制，利用啟動按鈕 SB停止按鈕 SB1和接觸器 KM0單獨控制即可，可以不占用 PLC的輸出點。 PLC 要控制 8個電磁鐵（ YA1YA8)，故需要八個輸出點。 綜合以上，可以選用日本三菱公司的 MRFX N 322 ? ULES/? 型可編程控制器。 （ 2） 分配 I/O 端子 PLC 的端子分配見表 72： 濟南大學畢業(yè)設計 24 表 72 I/O 端子分配 輸入信號 輸入端子 控制對象 輸出端 子 SB3 X0 YA1 Y0 SB4 X1 YA2 Y1 SB5 X2 YA3 Y2 SB6 X3 YA4 Y3 SQ1 X4 YA5 Y4 SQ2 X5 YA6 Y5 SQ3 X6 YA7 Y6 SQ4 X7 YA8 Y7 SQ5 X10 SQ6 X11 TD X12 (3)畫狀態(tài)轉移圖 初始化狀態(tài)繼電器選用 S0，工作步狀態(tài)繼電器選用 S10S19，它們所代表的工作步如表 71所示，定時器選用 T0 和 T1。考慮到復位和啟動操作，步中直接驅動輔助繼電器，由輔助繼電器驅 動輸出繼電器，狀態(tài)轉移圖如圖 73所示。 圖 73 狀態(tài)轉移圖 濟南大學畢業(yè)設計 25 （ 4） 畫步進梯形圖 根據(jù)圖 73，并考慮啟動、停機、復位等操作，畫出步進梯形圖，如圖 74所示。 濟南大學畢業(yè)設計 26 濟南大學畢業(yè)設計 27 圖 74 步進梯形圖 濟南大學畢業(yè)設計 28 8 結 論 經(jīng)過這次畢業(yè)設計，一方面使我完成了課題所要求的設計內容，雖然設計方法和設計結果都有很多的不足；另外一方面，設計過程中使用到了很多專業(yè)知識，對自己的專業(yè)知識的掌握起到了很大幫助。 基于 PLC控制的氣動機械手系統(tǒng)設計的三部分內容：機械結構設計、氣動驅動設計和 PLC 控制設計。其中， 機械結構設計部分，應該首先明確機械手的應用范圍，包括夾持工件重量大小、工件尺寸大小等，由此確定機械部分的尺寸和氣缸形式等；其次，在完成氣缸的選擇以后，依據(jù)氣缸的結構形式，確定氣缸的安裝形式，并相對應的設計輔助，如支撐類零件等。 氣動驅動設計部分，機械手為了能實現(xiàn)所要求的動作一共需要四個驅動氣缸，每一個氣缸都要實現(xiàn)往復運動，所以至少需要四個與之對應的方向控制閥。為了實現(xiàn)電氣控制，方向閥均采用電磁閥的形式。 PLC 控制設計部分：設計功能流程圖，其中包括劃分工作階段、確定轉移和轉移條件、確定負載等；根據(jù)功能流程圖 確定狀態(tài)轉移圖，包括 PLC 的選型、分配 I/O端子、繪制梯形圖等。 通過這次畢業(yè)設計，使我受益良多。其中很重要的一點是教會我如何充分利用現(xiàn)有的學習資源進行設計，同時也教會我如何去主動尋找學習資源。設計過程中不乏各種困惑，和老師同學的交流為我解決這些問題提供了巨大幫助。 雖然我的設計結果中存在很多不足的地方，但在這一個學期的時間里，我學到了很多有用的知識，也積累了一定的設計經(jīng)驗，這些對于我即將要走向社會工作崗位，將起到很重要的作用。 濟南大學畢業(yè)設計 29 參 考 文 獻 [1]李允文 . 工業(yè)機械手設計 [M]. 北京 : 機械工業(yè)出版社 ,:954 [2]吳宗澤 , 羅圣國 . 機械設計課程設計手冊 [M]. 北京 : 高等教育出版社 ,:4482 [3]機械設計手冊編委會 . 氣壓傳動與控制 [M]. 北京 : 機械工業(yè)出版社 ,:4251 [4]王庭有 , 可編程控制器原理及應用 [M]. 北京 : 國防工業(yè)出版社 ,:8494 [5]張海英 , 劉勝明 . 基于 PLC 的氣動吸盤式工業(yè)機械手設計 [J]. 機械工程師 , 2020(1):2526 [6]王建軍 . 氣動搬運機械手的設計與研究 [J]. 機械管理開發(fā) , 2020(5):1516 [7]劉延俊 . 液壓與氣壓傳動 [M]. 北京 : 機械工業(yè)出版社 ,:3036 [8]鄧星鐘 . 機電傳動 控制 [M]. 武漢 : 華中科技大學出版社 ,:172195 [9]張玉芝 . PLC在機械手控制系統(tǒng)中的應用 [J]. 山東紡織經(jīng)濟 ,2020(2):3939 [10]汪志鋒 . 可編程控制器原理與應用 [M]. 西安 : 西安電子科技大學出版社 ,2020.:2642 [11]范金玲 . 基于 PLC的氣動機械手控制系統(tǒng)設計 [J]. 液壓與氣動 , 2020(7):3535 [12]吳秋華 , 江楠 , 朱君君 . 氣動伺服機械手控制系統(tǒng)的設計 [J]. 液壓與氣動 ,2020(5):2627 [13]楊后川 , 楊萍 , 陳勇 , 張學明 . 基于 FX_(2N) PLC 控制的實驗用氣動機械手設計 [J]. 液壓與氣動 , 2020(12):2728 [14] E. Ravina*. A pneumotronic unit for automatic manipulation of book material[J]. IFToMM World Congress, Besan231。on (France), 2020(6):1627 [15] Tell P. Benefits of pointofuse vacuum[J]. Manufacturing Engineer, 2020(12):4848
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