【導(dǎo)讀】人操作，自動控制、可重復(fù)編程、能在三維空間完成各種作業(yè)的機(jī)電一體化自動化生產(chǎn)設(shè)備。它對穩(wěn)定、提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，改善勞。動條件和產(chǎn)品的快速更新?lián)Q代起著十分重要的作用?；降闹匾獦?biāo)志。生產(chǎn)中應(yīng)用機(jī)械手可以提高生產(chǎn)的自動化水平，可以減輕勞動強(qiáng)度、保。性等惡劣的環(huán)境中，它代替人進(jìn)行正常的工作，意義更為重大。屬于該機(jī)床的專用機(jī)械手。作，適用范圍比較廣的“程序控制通用機(jī)械手”，簡稱通用機(jī)械手。液壓傳動機(jī)械手是以壓縮液體的壓力來驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動的機(jī)械手。液壓傳動工作壓力較低，工作介質(zhì)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(yán)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(shí)，機(jī)器及其工。據(jù)機(jī)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(shí)現(xiàn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的相應(yīng)部位發(fā)生規(guī)定要。運(yùn)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(jī)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(jī)械手從原點(diǎn)開始，按工序自動反復(fù)連續(xù)工作，直到按下停止按鈕，機(jī)械手在完成最后一個周期的動作后，返回原點(diǎn)自動停機(jī)。 氣動機(jī)械手的 工作流程 （如圖 71所示） 氣動機(jī)械手的工作流程如下： （ 1） 當(dāng)按下機(jī)械手啟動按鈕之后，首先立柱右轉(zhuǎn)電磁閥通電，機(jī)械手右轉(zhuǎn)，至右 限位開關(guān)動作。 （ 2） 立柱上升電磁閥通電，立柱上升，至上限位開關(guān)動作。 （ 3） 手臂伸長電磁閥通電，手臂開始伸長，至限位開關(guān)動作。 （ 4） 手腕逆時(shí)針轉(zhuǎn)電磁閥通電，手腕逆時(shí)針轉(zhuǎn)動，至逆時(shí)針轉(zhuǎn)限位開關(guān)動作。 （ 5） 立柱下降電磁閥通電，立柱下降，至下限位開關(guān)動作。 （ 6） 手爪抓緊電磁閥通電，手爪抓緊，至限位開關(guān)動作。 （ 7） 立柱上升電磁閥通電，立柱上升，至上限位開關(guān)動作。 （ 8） 手腕逆時(shí)針轉(zhuǎn)電磁閥通電，手腕逆時(shí)針轉(zhuǎn)動，至逆時(shí)針轉(zhuǎn)限位開關(guān)動作。 （ 9） 手腕收縮電磁閥通電，手腕收縮，至限位開關(guān)動作。 34 （ 10） 立柱左轉(zhuǎn)電磁閥通電，機(jī)械手左轉(zhuǎn)，至左限位開關(guān)動作。 （ 11） 手臂伸長電磁閥 通電，手臂開始伸長，至限位開關(guān)動作。 （ 12） 手腕逆時(shí)針轉(zhuǎn)電磁閥通電，手腕逆時(shí)針轉(zhuǎn)動，至逆時(shí)針轉(zhuǎn)限位開關(guān)動作。 （ 13） 立柱下降電磁閥通電，立柱下降，至下限位開關(guān)動作。 （ 14） 手爪松開電磁閥通電，手爪松開，至限位開關(guān)動作。 （ 15） 手腕收縮電磁閥通電，手腕收縮，至限位開關(guān)動作。完成一次循環(huán)，然后重復(fù)以上循環(huán)動作。 （ 16） 按下停止按鈕或停電時(shí)，機(jī)械手停止在現(xiàn)行的工步上，重新啟動時(shí)，機(jī)械手按上一工步繼續(xù)工作。 圖 71機(jī)械手自動控制工作流程框 圖 啟動 立柱右轉(zhuǎn) 立柱上升 手爪松開 手腕逆時(shí)針轉(zhuǎn) 立柱下降 手爪抓緊 立柱上升 手臂伸長 手腕逆時(shí)針轉(zhuǎn) 立柱下降 手臂伸長 立柱左轉(zhuǎn) 手腕收縮 手腕逆時(shí)針轉(zhuǎn) 手腕收縮 35 I/0分配 根據(jù)系統(tǒng)輸入輸出點(diǎn)的數(shù)目，選用 OMRON C28P型 PC，它有 16個輸入點(diǎn)， 標(biāo)號為 00000015。 12個輸出點(diǎn)，標(biāo)號為 71所示。 其它地址分配： 夾緊定時(shí)器 :T1,定時(shí) 5s 放松定時(shí)器 :T2，定時(shí) 5s 自動方式標(biāo)志 : 4 、單動方式標(biāo)志 : 手動方式標(biāo)志 : 結(jié)束標(biāo)志 : 梯形圖設(shè)計(jì) 根據(jù)機(jī)械手的邏輯時(shí)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(wǎng)絡(luò) 5 ：機(jī)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(wǎng)絡(luò) 6 ：機(jī)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(wǎng)絡(luò) 7 ：機(jī)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(wǎng)絡(luò) 1 ：啟動機(jī)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(wǎng)絡(luò) 2 ：機(jī)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(wǎng)絡(luò) 3 ：機(jī)械手夾緊并啟動夾緊定時(shí)器，定時(shí) 5 sQ 4 . 4 I 0 . 6 I 0 . 5 Q 4 . 1( S D )T1S 5 T 5 s網(wǎng)絡(luò) 4 ：定時(shí)時(shí)間到，并且機(jī)械手沒有下降時(shí)，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(wǎng)絡(luò) 8 ：機(jī)械手松開并啟動松開定時(shí)器，定時(shí) 5 sQ 4 . 4 I 0 . 7 I 0 . 5 Q 4 . 1( S D )T2S 5 T 5 s網(wǎng)絡(luò) 9 ：定時(shí)時(shí)間到，并且機(jī)械手沒有下降時(shí)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(wǎng)絡(luò) 10 ：機(jī)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(wǎng)絡(luò) 11 ：機(jī)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(wǎng)絡(luò) 2 ：手動夾緊，采用置位和復(fù)位方式使夾緊后不允許松開網(wǎng)絡(luò) 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(wǎng)絡(luò) 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(wǎng)絡(luò) 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(wǎng)絡(luò) 2 ： M 0 . 1 ＝ 1 ，單動有效I 0 . 1( S )M 0 . 1網(wǎng)絡(luò) 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(wǎng)絡(luò) 4 ：自動方式或單動方式均調(diào)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(wǎng)絡(luò) 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(wǎng)絡(luò) 4 ：手動右移I 1 . 4 I 0 . 7( )Q 4 . 2網(wǎng)絡(luò) 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(wǎng)絡(luò) 6 ：手動放松網(wǎng)絡(luò) 7 ：手動左移I 1 . 3 I 0 . 6( )Q 4 . 3 39 圖 74主程序梯形圖 網(wǎng)絡(luò) 6 ：手動方式調(diào)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(wǎng)絡(luò) 7 ：停止處理I 0 . 3( S )M 0 . 5網(wǎng)絡(luò) 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(jié) 論 本次設(shè)計(jì)的是氣動通用機(jī)械手，相對于專用機(jī)械手，通用機(jī)械手的自由度可變，控制程序可調(diào)，因此適用面更廣。 采用氣壓傳動，動作迅速，反應(yīng)靈敏，能實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)，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。阻力損失和泄漏較小， 不會污染環(huán)境。同時(shí)成本低廉。 通過對氣壓傳動系統(tǒng)工作原理圖的參數(shù)化繪制，大大提高了繪圖速度，節(jié)省了大量時(shí)間和避免了不必要的重復(fù)勞動，同時(shí)做到了圖紙的統(tǒng)一規(guī)范。 機(jī)械手采用 PLC控制，具有可靠性高、改變程序靈活等優(yōu)點(diǎn)，無論是進(jìn)行時(shí)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(shí)現(xiàn)?？梢愿鶕?jù)機(jī)械手的動作順序修改程序，使機(jī)械手的通用性更強(qiáng)。 41 致 謝 本文是在我尊敬的俞老師悉心指導(dǎo)下完成的。老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和精益求精的工作作風(fēng)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(xué)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(xué)習(xí)中，學(xué)校的各位老師，以及全體同學(xué)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(guān)心我的朋友和老師，感謝無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院的學(xué)習(xí)環(huán)境。 2021年 4日 11日 42 參考文獻(xiàn)： .工業(yè)機(jī)器人 .北京 :北京理工大學(xué)出版社， 1988 .機(jī)器人學(xué)的發(fā)展趨勢和發(fā)展戰(zhàn)略 .機(jī)器人技術(shù)， 2021, 4 ，曲忠萍，張桂華 .國外工業(yè)機(jī)器人發(fā)展勢態(tài)分析 .機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用 ， 2021 .近代氣動機(jī)器人 (氣動機(jī)械手 )的發(fā)展及應(yīng)用 .液壓氣動與密封， 1999, 5 ，孟正大 .機(jī)器人原理 .南京 :東南大學(xué)出版社， 1992 .北京 :機(jī)械工業(yè)出版社， 1986 ，鄭文偉 .機(jī)械原理 .北京 :人民教育出版社， 1981 .機(jī)械設(shè)計(jì)圖冊 .北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 .氣壓傳動及控制 .北京 :機(jī)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(xué)出版社， 1995 .氣壓傳動 .北京 :機(jī)械工業(yè)出版社， 1990, 5