【導(dǎo)讀】毒氣體等因素的危害，增加了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，甚至于危及生命。世以來，相應(yīng)的各種難題迎刃而解。機(jī)械手可在空間抓、放、搬運(yùn)物體，動(dòng)作靈。機(jī)械手一般由耐高溫，抗腐蝕的材料制成，以適應(yīng)現(xiàn)場惡劣的環(huán)境，大大降。機(jī)械手是工業(yè)機(jī)器人的重要組成部分，在很多情況下它就可以稱為工業(yè)機(jī)器人。工業(yè)機(jī)器人是集機(jī)械、電子、控制、計(jì)。廣泛采用工業(yè)機(jī)器人，不僅可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量與產(chǎn)量，而且對(duì)保障人身安。生產(chǎn)成本，有著十分重要的意義?？删幊炭刂破魇抢^電器控制和計(jì)算機(jī)控制出上。術(shù)融為一體的新型工業(yè)自動(dòng)控制裝置。使該系統(tǒng)可靠穩(wěn)定，時(shí)期功能范圍得到廣

　　

【正文】 工作示意圖 圖 機(jī)械手工作示意圖 2 功能圖 徐州師范大學(xué)現(xiàn)代人培訓(xùn)中心 20 3 梯形圖（ 見附錄 1） 4 語句表 （見附 錄 2） 徐州師范大學(xué)現(xiàn)代人培訓(xùn)中心 21 第 6 章相關(guān)設(shè)備與系統(tǒng)調(diào)試 系統(tǒng)調(diào)試 系統(tǒng)調(diào)試分模擬調(diào)試和聯(lián)機(jī)調(diào)試 。 硬件部分的模擬調(diào)試可在斷開主電路的情況下，主要試一試手動(dòng)控制部 分的可靠性。 軟件部分的模擬調(diào)試可借助于模擬開關(guān)和 PLC 輸出端的指示燈進(jìn)行。需要模擬量信號(hào) I/O 時(shí)，可用電位器和萬用表進(jìn)行。調(diào)試時(shí)，可利用上述外部設(shè)備模擬各種現(xiàn)場開關(guān)和傳感器的狀態(tài)，然后觀察 PLC 的輸出邏輯是否正確。如果有錯(cuò)誤則修改程序后反復(fù)調(diào)試。現(xiàn)在 PLC 的主流產(chǎn)品都可在 PC 上編程，并可在PC 上進(jìn)行模擬調(diào)試。 連機(jī)調(diào)試時(shí)，可把編制好的程序下載到現(xiàn)場的 PLC 中。有時(shí) PLC 也許只有一臺(tái)，這時(shí)就要把 PLC 安裝到控制柜相應(yīng)的位置上。調(diào)試時(shí)一定要先將主電路斷開，只對(duì)控制電路進(jìn)行連機(jī)調(diào)試。通過現(xiàn)場連機(jī)調(diào)試信號(hào)的接入常 常會(huì)發(fā)現(xiàn)軟硬件中的問題，有時(shí)廠家對(duì)某些控制功能進(jìn)行改造，反復(fù)調(diào)試后，控制系統(tǒng)才能交付使用。 程序的運(yùn)行與調(diào)試 機(jī)械手 PLC 控制系統(tǒng)程序 編寫完成后，通過手編程器或在 PC 計(jì)算機(jī)編好程序后寫入到 PLC 存儲(chǔ)器中。編好程序首先要對(duì)照步進(jìn)流程圖進(jìn)行校對(duì)、修改、補(bǔ)充后，然后再進(jìn)行室內(nèi)模擬調(diào)試。把機(jī)械手的各限位開關(guān)、氣動(dòng)電磁閥負(fù)載，在模擬板上用信號(hào)燈代替。運(yùn)行程序時(shí)，要觀察是否符合預(yù)計(jì)的動(dòng)作要求，發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤立即修改和調(diào)整程序，直到滿足工藝流程要求。 室內(nèi)模擬調(diào)試完成后，把程序固化在 PLC 中，可以進(jìn)入現(xiàn)場實(shí)際運(yùn)行調(diào)試階段 。這時(shí)先不帶負(fù)載，只帶上驅(qū)動(dòng)電磁閥的線圈，而與之連接的機(jī)械負(fù)載則脫開，再連上必要的指示信號(hào)燈，即空載運(yùn)行調(diào)試。在空載運(yùn)行調(diào)試階段時(shí)，可以按運(yùn)行方式如回原點(diǎn)、點(diǎn)動(dòng)、手動(dòng)操作、單周期運(yùn)行等逐步進(jìn)行，最后進(jìn)行連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)調(diào)試。在調(diào)試運(yùn)行中，可借助于步進(jìn)流程圖，判斷故障原因與部位，隨時(shí)查清原因，及時(shí)采取修改程序或接線等措施予以排除。如果運(yùn)行正常了，則可以進(jìn)入帶負(fù)載運(yùn)行調(diào)試階段。將各電磁閥徐州師范大學(xué)現(xiàn)代人培訓(xùn)中心 22 連接上機(jī)械負(fù)載，并通過操作按鈕按機(jī)械手工藝順序，手動(dòng)運(yùn)行各機(jī)械部份看動(dòng)作是否正常，如上升、下降、左移、右移、夾緊動(dòng)作順序，有無機(jī)械位置 干涉等現(xiàn)象。如有機(jī)械干涉可通過調(diào)整各個(gè)接近開關(guān)的安裝位置等措施解決，還可以通過調(diào)節(jié)其距離來控制機(jī)械手動(dòng)作的范圍。經(jīng)仔細(xì)調(diào)整一切正常后，就可以啟動(dòng) PLC 進(jìn)行自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。但在自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)階段時(shí)，必須密切注意觀察機(jī)械手各部件動(dòng)作，如有異常立即按緊急停止按鈕停車檢查。 最后再進(jìn)行考機(jī)運(yùn)行，一般連續(xù)運(yùn)行 72 小時(shí)以上，以考核電氣及機(jī)械運(yùn)行是否穩(wěn)定可靠，如遇干擾一般要采取以下措施來解決如：檢查 PLC 控制柜、氣動(dòng)電磁閥等接地是否良好（一定要分別接地）；清查接線看強(qiáng)弱電信號(hào)線有無分開敷設(shè)；在 PLC 輸入通道加接硬件濾波（如阻容濾波） 或改變軟件數(shù)字濾波時(shí)間常數(shù)；在感性負(fù)載兩端加阻容吸收回路或加接防浪涌反向二極管電路等。 通過對(duì)機(jī)械手 PLC 控制系統(tǒng)的室內(nèi)模擬調(diào)試和現(xiàn)場帶負(fù)載運(yùn)行調(diào)試工作，我深切體會(huì)到以上調(diào)試原則和步驟的重要性，往往遇到問題按學(xué)過的知識(shí)和方法去處理就能順利解決了。 第 7 章設(shè)計(jì)總結(jié) 通過這次機(jī)械手設(shè)計(jì)讓我知道了現(xiàn)代企業(yè)在完成自動(dòng)化控制中離不開 PLC的控制 ， 它可以使企業(yè)在生產(chǎn)的同時(shí)減少勞動(dòng)力和生產(chǎn)成本。目前我國很多地區(qū)的企業(yè)整個(gè)生產(chǎn)設(shè)備還比較落后且大部分工序都是通過人工來完成的，而機(jī)械手成本比較低且操作簡單很適合中小企業(yè)的發(fā)展要 求。但 隨著科技不斷進(jìn)步我相信多 功能復(fù)雜的機(jī)械手 將會(huì)在不久的將來出現(xiàn) ，所以在今后的學(xué)習(xí)和生活中 我們還要不段的學(xué)習(xí)和創(chuàng)新，只有這樣才能設(shè)計(jì)出更符合現(xiàn)代社會(huì)所需求的產(chǎn)品。 以下是我對(duì)其在未來發(fā)展方向及展望： 重復(fù)精度化 ： 精度是指機(jī)器人、機(jī)械手到達(dá)指定點(diǎn)的精確程度，它與驅(qū)動(dòng)器的分辨率以及反饋裝置有關(guān)。重復(fù)精度是指如果動(dòng)作重復(fù)多次，機(jī)械手到達(dá)同樣位置的精確程度。重復(fù)精度比精度更重要，如果一個(gè)機(jī)器人定位不夠精確，通常會(huì)顯示一個(gè)固定的誤差，這個(gè)誤差是可以預(yù)測的，因此可以通過編徐州師范大學(xué)現(xiàn)代人培訓(xùn)中心 23 程予以校正。重復(fù)精度限定的是一個(gè)隨機(jī)誤差的 范圍，它通過一定次數(shù)地重復(fù)運(yùn)行機(jī)器人來測定。隨著微電子技術(shù)和現(xiàn)代控制技術(shù)的發(fā)展，以及氣動(dòng)伺服技術(shù)走出實(shí)驗(yàn)室和氣動(dòng)伺服定位系統(tǒng)的成套化。氣動(dòng)機(jī)械手的重復(fù)精度將越來越高，它的應(yīng)用領(lǐng)域也將更廣闊，如核工業(yè)和軍事工業(yè)等。 模塊化 ： 有的公司把帶有系列導(dǎo)向驅(qū)動(dòng)裝置的氣動(dòng)機(jī)械手稱為簡單的傳輸技術(shù)，而把模塊化拼裝的氣動(dòng)機(jī)械手稱為現(xiàn)代傳輸技術(shù)。模塊化拼裝的氣動(dòng)機(jī)械手比組合導(dǎo)向驅(qū)動(dòng)裝置更具靈活的安裝體系。它集成電接口和帶電纜及氣管的導(dǎo)向系統(tǒng)裝置，使機(jī)械手運(yùn)動(dòng)自如。由于模塊化氣動(dòng)機(jī)械手的驅(qū)動(dòng)部件采用了特殊設(shè)計(jì)的滾珠軸承，使 它具有高剛性、高強(qiáng)度及精確的導(dǎo)向精度。優(yōu)良的定位精度也是新一代氣動(dòng)機(jī)械手的一個(gè)重要特點(diǎn)。模塊化氣動(dòng)機(jī)械手使同一機(jī)械手可能由于應(yīng)用不同的模塊而具有不同的功能，擴(kuò)大了機(jī)械手的應(yīng)用范圍，是氣動(dòng)機(jī)械手的一個(gè)重要的發(fā)展方向。 無給油化 ： 為了適應(yīng)食品、醫(yī)藥、生物工程、電子、紡織、精密儀器等行業(yè)的無污染要求，不加潤滑脂的不供油潤滑元件已經(jīng)問世。隨著材料技術(shù)的進(jìn)步，新型材料（如燒結(jié)金屬石墨材料）的出現(xiàn)，構(gòu)造特殊、用自潤滑材料制造的無潤滑元件，不僅節(jié)省潤滑油、不污染環(huán)境，而且系統(tǒng)簡單、摩擦性能穩(wěn)定、成本低、壽命長。 機(jī)電氣一體化 ： 由“可編程序控制器 傳感器 氣動(dòng)元件”組成的典型的控制系統(tǒng)仍然是自動(dòng)化技術(shù)的重要方面；發(fā)展與電子技術(shù)相結(jié)合的自適應(yīng)控制氣動(dòng)元件，使氣動(dòng)技術(shù)從“開關(guān)控制”進(jìn)入到高精度的“反饋控制”；省配線的復(fù)合集成系統(tǒng)， 不僅減少配線、配管和元件，而且拆裝簡單，大大提高了系統(tǒng)的可靠性。 而今，電磁閥的線圈功率越來越小，而 PLC的輸出功率在增大，由PLC直接控制線圈變得越來越可能。氣動(dòng)機(jī)械手、氣動(dòng) 控制越來 越離不開 PLC，而閥島技術(shù)的發(fā)展，又使 PLC在氣動(dòng)機(jī)械手、氣動(dòng)控制中變得更加得心應(yīng)手。 我國對(duì)氣動(dòng)技術(shù)和 氣動(dòng)機(jī)械手的研究與應(yīng)用都比較晚，但隨著投入力度和研發(fā)力度的加大，我國自主研制的許多氣動(dòng)機(jī)械手已經(jīng)在汽車等行業(yè)為國家的發(fā)展進(jìn)步發(fā)揮著重要作用。隨著微電子技術(shù)的迅速發(fā)展和機(jī)械加工工藝水平的提高及現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用，為研究高性能的氣動(dòng)機(jī)械手奠定了堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)。由于氣動(dòng)機(jī)械手有結(jié)構(gòu)簡單、易實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速、易實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)、易徐州師范大學(xué)現(xiàn)代人培訓(xùn)中心 24 實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的動(dòng)作等諸多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，可以預(yù)見，氣動(dòng)機(jī)械手將越來越廣泛地進(jìn)人工業(yè)、軍事、航空、醫(yī)療、生活等領(lǐng) 。 徐州師范大學(xué)現(xiàn)代人培訓(xùn)中心 25 附錄 1（梯形圖） 徐州師范大學(xué)現(xiàn)代人培訓(xùn)中心 26 徐州師范大學(xué)現(xiàn)代人培訓(xùn)中心 27 徐州師范大學(xué)現(xiàn)代人培訓(xùn)中心 28 徐州師范大學(xué)現(xiàn)代人培訓(xùn)中心 29 徐州師范大學(xué)現(xiàn)代人培訓(xùn)中心 30 （ 1）在機(jī)械 手上、下、左、右行走的控制中，使用了一個(gè)軟件聯(lián)鎖觸電，替代了 。 （ 2） 是一個(gè)選擇邏輯，其 功能如上圖中網(wǎng)絡(luò) 1 所示，它相當(dāng)于一個(gè)開關(guān) ，控制著系統(tǒng)是進(jìn)行單周期操作還是循環(huán)操作。 徐州師范大學(xué)現(xiàn)代人培訓(xùn)中心 31 附錄 2（語句表） 徐州師范大學(xué)現(xiàn)代人培訓(xùn)中心 32 徐州師范大學(xué)現(xiàn)代人培訓(xùn)中心 34 徐州師范大學(xué)現(xiàn)代人培訓(xùn)中心 35 徐州師范大學(xué)現(xiàn)代人培訓(xùn)中心 36 附錄 3（監(jiān)測圖） 徐州師范大學(xué)現(xiàn)代人培訓(xùn)中心 37 徐州師范大學(xué)現(xiàn)代人培訓(xùn)中心 38 徐州師范大學(xué)現(xiàn)代人培訓(xùn)中心 39 徐州師范大學(xué)現(xiàn)代人培訓(xùn)中心 40 （ 1）下行接觸器工作 （ 2）上行接觸器工作 徐州師范大學(xué)現(xiàn)代人培訓(xùn)中心 41 （ 3）右行接觸器 徐州師范大學(xué)現(xiàn)代人培訓(xùn)中心 42 參考文獻(xiàn) [1] 姚伯威、呂強(qiáng) .機(jī)電一體化原理及應(yīng)用 [M].北京 :國防工業(yè)出版社 , [2] 王永華 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老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、豐富淵博的知識(shí)、敏銳的學(xué)術(shù)思維、精益求精的工作態(tài)度、積極進(jìn)取的科研精神以及誨人不倦的師者風(fēng)范是我終生學(xué)習(xí)的楷模。 在這兩個(gè)月的學(xué)習(xí)生 涯 里，得到 老師 和眾多同學(xué) 的關(guān)心支持和幫助，在此， 向你們致以衷心的感謝 ！ 以后我會(huì)更加努力去學(xué)習(xí)這門課，不 辜 負(fù)老師 的眾 望！