【導(dǎo)讀】機床上使用較為普遍。在裝配作業(yè)中應(yīng)用廣泛，在電子行業(yè)中它可以用來裝配印。制電路板，在機械行業(yè)中它可以用來組裝零部件?？稍趧趧訔l件差，單調(diào)重復(fù)易。子疲勞的工作環(huán)境工作，以代替人的勞動?？稍谖ｋU場合下工作，如軍工品的裝。卸、危險品及有害物的搬運等。宇宙及海洋的開發(fā)，軍事工程及生物醫(yī)學(xué)方面的。動場合必將由機器手所代替。這一方面可以減輕工人的勞動強度，另一方面可以。大大提高勞動生產(chǎn)率。例如，目前在我國的許多中小型汽車生產(chǎn)以及輕工業(yè)生產(chǎn)。中，往往移動貨物這一工序還需要人工操作，既費時費力，又影響效率。我們把機械手的PLC自動控制作為我們研究的課題。選取PLC型號，根據(jù)機械手的工作流程編制出PLC程序，并畫出梯形圖。在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的機械手被稱為“工業(yè)機械手”。機械手主要由執(zhí)行機構(gòu)、驅(qū)動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)以及位置檢測裝置等所組成，此外，導(dǎo)向裝置還能承擔(dān)手臂所受的彎曲力矩和扭。驅(qū)動滾輪運動則應(yīng)另外增設(shè)機械傳動裝置。

　　

【正文】 5 輸入輸出端子電氣接線圖 PLC 程序設(shè)計 (1)整體設(shè)計 為了本次編程結(jié)構(gòu)簡潔、明了、把手動程序和自動程序分別編成相對獨立的子程序模塊，通過調(diào)用指令進行功能選擇。當工作方式開關(guān)選擇手動時， 接通，執(zhí)行手動工作程序；當工作方式選擇自動方式（單步、單周、連續(xù)）時，、 、 分別接通執(zhí)行自動程序。整體設(shè)計梯行圖（主程序）如圖 36所示。 圖 36 主程序 (2)手動程序 手動程序不需要工序?qū)崿F(xiàn)動作，可以按普通繼電器控制系統(tǒng)設(shè)計。手動按鈕、 、 、 、 、 分 別控制下降、上升、右移、左移、夾緊、放松各動作。手動控制的程序如圖 37所示。 圖 37 手動程序控制圖 （子程序 0） (3)自動操作程序 由于序控制可用多種方法進行編程，用移位寄存器也可以實現(xiàn)這種控制功能，轉(zhuǎn)換的條件由各行程開關(guān)及定時器的狀態(tài)來決定。 機構(gòu)處于原位，上限位和左限位行程開關(guān)閉合， 、 接通，移位寄存器首位 接通 輸出原位顯示，機構(gòu)當前處于原位。 按下啟動按鈕， 接通，產(chǎn)生移位信號，使移位寄存器右移移位， 接通（同時 斷開， 得電， 輸出下降信號）。 下降至下限位，下限位開關(guān)受壓， 接通，移位寄存器右移一位，移位結(jié)果使 接通 (其余未斷開 )， 接通，夾緊動作開始，同時 T37 觸點接通，定時器開始定時。 經(jīng)延時（與設(shè)定 K 值有關(guān)）， T37 觸點接通，移位寄存器又右移一位，使 接通（其余斷開）， 接通，機構(gòu)上升。由于 為接通狀態(tài)，所有夾緊動作繼續(xù)進行。 上升至上限位，上限位開關(guān)受壓， 接通，寄存器再右移一位， 接通 (其余斷開 ) 接通， 機構(gòu)右行。 右行至右限位， 接通，將寄存器中的 接通， 通電，機構(gòu)再次下降。 下降至下限位，下限位開關(guān)受壓，移位寄存器又右移一位，使 接通（其余斷開）， 復(fù)位，放下搬運零件同時接通 T38 定時器，定時器開始定時。 延時時間到， T38 常開觸點閉合，移位寄存器右移一位， 接通（其余斷開）， 再次通電上升。 上升至上限位，上限位開關(guān)受壓， 閉合，移位寄存器右移一位， 接通（其余斷開）， 接通，機構(gòu)左行。 左行至原位后，左限位開關(guān)受壓， 接通，寄存器仍右移一位 接通（其余斷開），一個自動循環(huán)結(jié)束。 S R 圖 38 自動程序控制圖 （子程序 1） (4)輸出顯示程序 機械手的主要動作包括上升、左行、右行、夾緊、放松，在控制程序中 、 分別控制左右下降， 控制夾緊， 控制放松， 、 分別控制左右上升， 、 分別控制左、右運行， 原位顯示。據(jù)此可設(shè)計出輸出梯行圖如圖 39 所示。 圖 39 輸出顯示程序 程序仿真 (1)啟動 當機械手處于原位及 、 =1 按下 啟動 按鈕 及 輸入 ， 得電控制機械手下降。 其輸入輸出程序顯 示如下圖所示。 圖 310 啟動仿真圖 (2)夾緊 /上升 機械手下降到下限， 及 輸入 得電， 定時器 T37 定時 ，線圈 控制機械手夾緊 物體 。 定時 到 ， T37常開閉合 ， 線圈 得電控制 機械手上升。其輸入輸出程序顯示如下圖所示。 圖 311 夾緊 /上升仿真圖 (3)右行 機械手上升到上限及 輸入線圈 得電，機械手右行。 其輸入輸出程序顯示如下圖所示。 圖 312 右行仿真圖 (4)右 限位 /下降 機械手到右限位及 輸入 ， 線圈 在次得電，機械手下降。 其輸入輸出程序顯 示如下圖所示。 圖 313 右限位 /下降仿真圖 (5)放松 /上升 機械手運動到下限位及 輸入時， 輸出 同時 T38 定時器計時，線圈 控制機械手放松物體 ， T38 定時 10秒到線圈 得電，機械手再次上升。其輸入輸出程序顯示如下圖所示。 圖 314 放松 /上升仿真圖 (6)左行 機械手上升的同時及上升檢測 輸入，線圈 得電，控制機械手左行。其輸入輸出程序顯示如下圖所示。 圖 315 左行仿真圖 (7)原位顯示 機械手左行到左限位輸入 ，線圈 得電，控制機械 手回到原位。 其輸入輸出程序顯示如下圖所示。 圖 316 原位顯示仿真圖 設(shè)計的校驗 本設(shè)計主要是針對機械手 PLC 控制部分， 這次調(diào)試只對機械手的手動程序部分在 S7200_Simulation 軟件上進行了仿真調(diào)試。通過以上程序仿真圖證明了此方案的可行性，說明了設(shè)計能滿足各項性能指標的要求，基本上能達到預(yù)期效果。 結(jié)論 (1)本次設(shè)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(diào)，因此適用面更廣。 (2)該機械手可以選擇配置普通的夾持手指，以抓取一般工件 。也可更換噴射式氣流負壓吸盤，以吸附玻璃、地磚等板料光盤、磁盤等薄型不透氣工件，使機械手的用途更多，使用范圍更廣。另外，該機械手既可以用于搬運小型零件，也可供教學(xué)、實驗使用。 (3)采用電機 傳動，動作迅速，反應(yīng)靈敏，能實現(xiàn)過載保護，便于自動控制。工作環(huán) 境適應(yīng)性好，不會因環(huán)境變化影響傳動及控制性能。應(yīng)用電力，不會污染環(huán)境， 同時成本低廉。 (4)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(shè)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。 (5)如果該 PLC 程序再和組態(tài)監(jiān)控軟件連接將能更形象的表達出機械手的實時工作過程，可達到操作遠程監(jiān)控機械運轉(zhuǎn)的效果，讓操作人員遠離惡劣的工作環(huán)境，但遺憾的是我們沒有做出組態(tài)的動畫效果。 致謝 本文的研究工作是在我的指導(dǎo)老師精心指導(dǎo)和細心關(guān)懷下完成的，在我的學(xué)業(yè)和論文的研究和撰寫工作中無不傾注著導(dǎo)師辛勤的汗水和心血。導(dǎo)師的嚴謹治學(xué)態(tài) 度、淵博的知識、無私的奉獻精神使我深受的啟迪。從尊敬的指導(dǎo)老師 身上，我不僅學(xué)到了扎 實、寬廣的專業(yè)知識，也學(xué)到了做人的道理。在此我要向我的導(dǎo)師 致以 最衷心的感謝和深深的敬意。 在這次論文設(shè)計 中，還得到了許多 領(lǐng)導(dǎo)、 老師 和 答辯組 同學(xué) 的熱情關(guān)心和幫助。 在此，向所有關(guān)心和幫助過我的領(lǐng)導(dǎo)、老師、同學(xué)和朋友表示由衷的謝意！ 衷心地感謝在百忙之中評閱論文和參加答辯的各位老師！ 你們辛苦了！ 參考資料 ［ 1］ 王淑英主編 .電氣控制與 PLC應(yīng)用 [M].第三版 .機械工業(yè)出版社 ,2020:266280 ［ 2］ 吳宗澤主編 .機械設(shè)計 [M].北京 :高等教育出版社 ,2020:6585 ［ 3］ 王兆義編著 .小型可編程控制器實用技術(shù) [M].北京 :機械工業(yè)出版社 ,2020： 3337［ 4］ 鄧則名 ,鄺穗芳編 .可編程控制器及應(yīng)用技術(shù) [M].北京 :機械工業(yè)出版社 ,2020:43 ［ 5］ 廖常初編著 .可編程序控制器應(yīng)用技術(shù) [M].重慶 :重慶大學(xué)出版社 ,2020:101123 ［ 6］ 袁任光編著 .可編程序控制器（ PC）應(yīng)用技術(shù)與實例 [M].廣州 :華南理工大學(xué)出 版社 ,2020:305， 402 ［ 7］ 揚長能 ,林小峰編 .可編程控制器（ PC）例題習(xí)題及試驗指導(dǎo) [M].重慶 :重慶大 學(xué)出版社 ,2020:118203 ［ 8］ 機械設(shè)計手冊編冊委員會 .機械設(shè)計手冊 [M].北京 :機械工業(yè)出版社 ,2020：84,201207 附錄 附錄 A： 機械手動作流程圖 附錄 B： 機械手傳送工件系統(tǒng)示意圖 及操作面板圖 附錄 C： 機械手工作時序圖 本文是通過網(wǎng)絡(luò)收集，如有侵權(quán)請告知，我會第一時間處理。