【導讀】人操作，自動控制、可重復編程、能在三維空間完成各種作業(yè)的機電一體化自動化生產設備。它對穩(wěn)定、提高產品質量，提高生產效率，改善勞。動條件和產品的快速更新?lián)Q代起著十分重要的作用?；降闹匾獦酥尽Ｉa中應用機械手可以提高生產的自動化水平，可以減輕勞動強度、保。性等惡劣的環(huán)境中，它代替人進行正常的工作，意義更為重大。屬于該機床的專用機械手。作，適用范圍比較廣的“程序控制通用機械手”，簡稱通用機械手。液壓傳動機械手是以壓縮液體的壓力來驅動執(zhí)行機構運動的機械手。液壓傳動工作壓力較低，工作介質提取容易，而后排入大氣，外泄漏不會像液壓傳動那樣，造成壓力。明顯降低和嚴重污染。液體可存貯在儲氣罐中，因此，發(fā)生突然斷電等情況時，機器及其工。據機械手的工作流程編制出PLC程序，并畫出梯形圖。在PLC程序控制的條件下，采用液壓傳動方式，來實現(xiàn)執(zhí)行機構的相應部位發(fā)生規(guī)定要。運動均與立柱有密切的聯(lián)系。

　　

【正文】 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。 氣動機械手的 工作流程 （如圖 71所示） 氣動機械手的工作流程如下： （ 1） 當按下機械手啟動按鈕之后，首先立柱右轉電磁閥通電，機械手右轉，至右 限位開關動作。 （ 2） 立柱上升電磁閥通電，立柱上升，至上限位開關動作。 （ 3） 手臂伸長電磁閥通電，手臂開始伸長，至限位開關動作。 （ 4） 手腕逆時針轉電磁閥通電，手腕逆時針轉動，至逆時針轉限位開關動作。 （ 5） 立柱下降電磁閥通電，立柱下降，至下限位開關動作。 （ 6） 手爪抓緊電磁閥通電，手爪抓緊，至限位開關動作。 （ 7） 立柱上升電磁閥通電，立柱上升，至上限位開關動作。 （ 8） 手腕逆時針轉電磁閥通電，手腕逆時針轉動，至逆時針轉限位開關動作。 （ 9） 手腕收縮電磁閥通電，手腕收縮，至限位開關動作。 34 （ 10） 立柱左轉電磁閥通電，機械手左轉，至左限位開關動作。 （ 11） 手臂伸長電磁閥 通電，手臂開始伸長，至限位開關動作。 （ 12） 手腕逆時針轉電磁閥通電，手腕逆時針轉動，至逆時針轉限位開關動作。 （ 13） 立柱下降電磁閥通電，立柱下降，至下限位開關動作。 （ 14） 手爪松開電磁閥通電，手爪松開，至限位開關動作。 （ 15） 手腕收縮電磁閥通電，手腕收縮，至限位開關動作。完成一次循環(huán)，然后重復以上循環(huán)動作。 （ 16） 按下停止按鈕或停電時，機械手停止在現(xiàn)行的工步上，重新啟動時，機械手按上一工步繼續(xù)工作。 圖 71機械手自動控制工作流程框 圖 啟動 立柱右轉 立柱上升 手爪松開 手腕逆時針轉 立柱下降 手爪抓緊 立柱上升 手臂伸長 手腕逆時針轉 立柱下降 手臂伸長 立柱左轉 手腕收縮 手腕逆時針轉 手腕收縮 35 I/0分配 根據系統(tǒng)輸入輸出點的數目，選用 OMRON C28P型 PC，它有 16個輸入點， 標號為 00000015。 12個輸出點，標號為 71所示。 其它地址分配： 夾緊定時器 :T1,定時 5s 放松定時器 :T2，定時 5s 自動方式標志 : 4 、單動方式標志 : 手動方式標志 : 結束標志 : 梯形圖設計 根據機械手的邏輯時序圖及 1/0分配，可以畫出控制梯形圖 。 控制梯形圖可分為子程序部分和主程序部分。 子程序部分包括：自動方式控制 梯形圖 （ 72） 和手動方式控制 梯形圖 （ 73） 。 36 1． 自動控制方式梯形圖 如下 ： 網絡 5 ：機械手上升到位，停止上升并啟動右移控制Q 4 . 1 I 0 . 6 I 0 . 4Q 4 . 3( R )( P )M 1 . 4( S )Q 4 . 2Q 4 . 1網絡 6 ：機械手右移到位，停止右移并啟動下降控制Q 4 . 2 I 0 . 4 I 0 . 7Q 4 . 1( R )( P )M 1 . 1( S )Q 4 . 0Q 4 . 2網絡 7 ：機械手下降到位，停止下降并啟動松開控制Q 4 . 0 I 0 . 7 I 0 . 5( P )M 1 . 2( R )Q 4 . 0( R )Q 4 . 4網絡 1 ：啟動機械手下降I 0 . 4 I 0 . 6 I 1 . 5 Q 4 . 1( P )M 1 . 1( S )Q 4 . 0網絡 2 ：機械手下降到位，停止下降并啟動夾緊控制Q 4 . 0 I 0 . 6 I 0 . 5( P )M 1 . 2( R )Q 4 . 0( S )Q 4 . 4網絡 3 ：機械手夾緊并啟動夾緊定時器，定時 5 sQ 4 . 4 I 0 . 6 I 0 . 5 Q 4 . 1( S D )T1S 5 T 5 s網絡 4 ：定時時間到，并且機械手沒有下降時，啟動上升T1 I 0 . 6 I 0 . 5 Q 4 . 0( P )M 1 . 3( S )Q 4 . 1 37 圖 72自動方式控制梯形圖 ： 網絡 8 ：機械手松開并啟動松開定時器，定時 5 sQ 4 . 4 I 0 . 7 I 0 . 5 Q 4 . 1( S D )T2S 5 T 5 s網絡 9 ：定時時間到，并且機械手沒有下降時啟動上升控制T2 I 0 . 7 I 0 . 5 Q 4 . 0( P )M 1 . 3( S )Q 4 . 1網絡 10 ：機械手上升到位，停止上升并啟動左移控制Q 4 . 1 I 0 . 7 I 0 . 4Q 4 . 2( R )( P )M 1 . 5( S )Q 4 . 3Q 4 . 1網絡 11 ：機械手左移到位停止， M 0 . 1 ＝ 0 ，以阻止單動方式下的自動啟動Q 4 . 3 I 0 . 4 I 0 . 6( P )M 1 . 0( R )Q 4 . 3( R )M 0 . 1網絡 2 ：手動夾緊，采用置位和復位方式使夾緊后不允許松開網絡 1 ：手動下降I 1 . 0 I 0 . 5( R )Q 4 . 0I 1 . 2 I 0 . 6 I 0 . 5( P )M 1 . 2( S )Q 4 . 4網絡 3 ：手動上升I 1 . 1 I 0 . 4( )Q 4 . 1 38 圖 73手動控制方式梯形圖 74所示 ： 網絡 1 ：自動方式啟動 M 0 . 0 ＝ 1 ，有自鎖I 0 . 0 M 0 . 1( S )M 0 . 0I 0 . 3M 0 . 0網絡 2 ： M 0 . 1 ＝ 1 ，單動有效I 0 . 1( S )M 0 . 1網絡 3 ：單動方式啟動 M 0 . 1 ＝ 1 ，有自鎖I 0 . 1 M 0 . 0( )M 0 . 1I 0 . 3M 0 . 1 M 0 . 3M 0 . 0網絡 4 ：自動方式或單動方式均調用子程序 F C 1 0M 0 . 0 M 0 . 1( C A L L )F C 1 0M 0 . 2M 0 . 1 M 0 . 0M 0 . 5網絡 5 ：手動方式啟動 M 0 . 2 ＝ 1 ，有自鎖I 0 . 2 M 1 . 1( S )M 0 . 2I 0 . 3M 0 . 2( P )網絡 4 ：手動右移I 1 . 4 I 0 . 7( )Q 4 . 2網絡 5 ：手動下降I 1 . 0 I 0 . 5( )Q 4 . 2I 1 . 2 I 0 . 7 I 0 . 5( P )M 1 . 2( S )Q 4 . 4網絡 6 ：手動放松網絡 7 ：手動左移I 1 . 3 I 0 . 6( )Q 4 . 3 39 圖 74主程序梯形圖 網絡 6 ：手動方式調用子程序 F C 1 1M 0 . 2 M 0 . 0( C A L L )F C 1 1M 0 . 1 M 0 . 5網絡 7 ：停止處理I 0 . 3( S )M 0 . 5網絡 8 ：錯誤操作處理I 0 . 0 I 0 . 1( S )M 0 . 5I 0 . 0 I 0 . 2I 0 . 1 I 0 . 2 40 第八章 結 論 本次設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，因此適用面更廣。 采用氣壓傳動，動作迅速，反應靈敏，能實現(xiàn)過載保護，便于自動控制。工作環(huán)境適應性好，不會因環(huán)境變化影響傳動及控制性能。阻力損失和泄漏較小， 不會污染環(huán)境。同時成本低廉。 通過對氣壓傳動系統(tǒng)工作原理圖的參數化繪制，大大提高了繪圖速度，節(jié)省了大量時間和避免了不必要的重復勞動，同時做到了圖紙的統(tǒng)一規(guī)范。 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，都可通過設定 PLC程序來實現(xiàn)?？梢愿鶕C械手的動作順序修改程序，使機械手的通用性更強。 41 致 謝 本文是在我尊敬的俞老師悉心指導下完成的。老師嚴謹的治學態(tài)度和精益求精的工作作風使我受益匪淺。在此，我首先向老師表示誠摯的感謝，并致以崇高的敬意 !在課題的研究和開發(fā)階段，得到了學校老師的大力支持和幫助，為我提供了許多有用的資料 ，在此一并向他們表示衷心的感謝。在日常生活和學習中，學校的各位老師，以及全體同學給與我大力支持和幫助，在此我向他們表示衷心的感謝。感謝父母 、家人，感謝所有關心我的朋友和老師，感謝無錫職業(yè)技術學院的學習環(huán)境。 2021年 4日 11日 42 參考文獻： .工業(yè)機器人 .北京 :北京理工大學出版社， 1988 .機器人學的發(fā)展趨勢和發(fā)展戰(zhàn)略 .機器人技術， 2021, 4 ，曲忠萍，張桂華 .國外工業(yè)機器人發(fā)展勢態(tài)分析 .機器人技術與應用 ， 2021 .近代氣動機器人 (氣動機械手 )的發(fā)展及應用 .液壓氣動與密封， 1999, 5 ，孟正大 .機器人原理 .南京 :東南大學出版社， 1992 .北京 :機械工業(yè)出版社， 1986 ，鄭文偉 .機械原理 .北京 :人民教育出版社， 1981 .機械設計圖冊 .北京 :化學工業(yè)出版社 .氣壓傳動及控制 .北京 :機械工業(yè)出版社， 1987 振順 .氣壓傳動與控制 .哈爾濱 :哈爾濱工業(yè)大學出版社， 1995 .氣壓傳動 .北京 :機械工業(yè)出版社， 1990, 5