【正文】 卷(3): 55~5714．徐灝等. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè). 第5卷. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 2000.。1．付永領(lǐng), 王巖, 裴忠才. 基于CAN總線液壓噴漆機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn). 機(jī)床與液壓. 2003, (6): 90~922．劉劍雄, 韓建華. 物流自動(dòng)化搬運(yùn)機(jī)械手機(jī)電系統(tǒng)研究. 機(jī)床與液壓. 2003, (1): 126~1283．徐軼, 楊征瑞, 朱敏華, 溫齊全. PLC在電液比例與伺服控制系統(tǒng)中的應(yīng)用. 機(jī)床與液壓. 2003, (5): 143~1444．胡學(xué)林. 可編程控制器(基礎(chǔ)篇). 北京: 電子工業(yè)出版社, 2003.5．胡學(xué)林. 可編程控制器(實(shí)訓(xùn)篇). 北京: 電子工業(yè)出版社, 2004.6．孫兵, 趙斌, 施永康. 基于PLC的機(jī)械手混合驅(qū)動(dòng)控制. 液壓與氣動(dòng). 2005, (3): 37~397．孫兵, 趙斌, 施永康. 物料搬運(yùn)機(jī)械手的研制. 機(jī)電一體化. 2005, (2): 43~458．王田苗, 丑武勝. 機(jī)電控制基礎(chǔ)理論及應(yīng)用. 北京: 清華大學(xué)出版社, 2003.9．陳鐵鳴, 王連明, 王黎欽. 機(jī)械設(shè)計(jì)(修訂版). 哈爾濱: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社, 2003.10．李建勇. 機(jī)電一體化技術(shù). 北京: 科學(xué)出版社, 2004.11．王孫安, 杜海峰, 任華. 機(jī)械電子工程. 北京: 科學(xué)出版社,2003.12．張啟玲, 何玉安. PLC在氣動(dòng)控制稱量包裝裝置中的應(yīng)用. 液壓與氣動(dòng). 2005, (1): 31~3313．趙文. 數(shù)字控制技術(shù)在龍門刨床電控系統(tǒng)中的應(yīng)用. 電氣傳動(dòng). 2005. 35在此畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，尤其要感謝我的指導(dǎo)老師，他給我很多專業(yè)方面的幫助，讓我少走很多彎路。在這段時(shí)間里，我運(yùn)用大學(xué)所學(xué)知識(shí)，通過(guò)對(duì)本設(shè)計(jì)的論證、計(jì)算以及圖紙的繪制，對(duì)大學(xué)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行了一次系統(tǒng)的整合，使自己的理論和實(shí)際動(dòng)手能力有了很大提高。因此，通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了預(yù)期目標(biāo)。經(jīng)過(guò)重新編制相應(yīng)的控制程序，就能夠比較容易的推廣到其他類似的加工情況。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊、工作可靠，設(shè)計(jì)周期短且造價(jià)較低。機(jī)械手控制主程序流程圖如圖46所示：結(jié) 論本設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)大學(xué)本科四年所學(xué)知識(shí)進(jìn)行整合，完成一個(gè)特定功能、滿足特殊要求的數(shù)控機(jī)床上下料機(jī)械手的設(shè)計(jì)，比較好地體現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)生的理論研究水平、實(shí)踐動(dòng)手能力以及專業(yè)精神和態(tài)度，具有較強(qiáng)的針對(duì)性和明確的實(shí)施目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了理論和實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合。鑒于伺服放大器和位移傳感器對(duì)輸入的要求，PLC的模擬量采用10V~ +10V輸入輸出，各輸入輸出點(diǎn)及其接線如圖45所示。PLC將上位機(jī)輸入的給定信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，輸出至伺服放大器，由伺服放大器作為閉環(huán)比較點(diǎn)，組成模擬控制系統(tǒng)，如圖44所示：這種方案使得PLC控制量少（尤其是模擬量），節(jié)省了系統(tǒng)資源，而且編程簡(jiǎn)單，不必過(guò)多考慮控制算法等優(yōu)點(diǎn)，也是完全能滿足工作要求的。為了減少PLC的I/O點(diǎn)數(shù)，以伺服放大器作為閉環(huán)的比較點(diǎn)。是具有較強(qiáng)控制能力的控制器。1個(gè)RS485通訊/編程口，具有PPI通訊協(xié)議、MPI通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。如圖４－３所示：該P(yáng)LC集成14，輸入/10，輸出共24個(gè)數(shù)字量I/O點(diǎn)，可連接7個(gè)擴(kuò)展模塊，最大擴(kuò)展至168路數(shù)字量I/O點(diǎn)或35路模擬量I/O點(diǎn)，具有16K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。機(jī)械手控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)上考慮到機(jī)械手工作的穩(wěn)定性、可靠性以及各種控制元件連接的靈活性和方便性，控制器應(yīng)選擇有極高可靠性、專門面向惡劣的工業(yè)環(huán)境設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的工業(yè)控制器PLC，故選擇在國(guó)內(nèi)應(yīng)用較多的西門子S7200型PLC。當(dāng)數(shù)控機(jī)床加工完一個(gè)工件時(shí)，發(fā)送下料命令給機(jī)械手，機(jī)械手接到命令后，PLC馬上輸出脈沖驅(qū)動(dòng)機(jī)械手逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)過(guò)90度到位后，PLC停止輸出脈沖，機(jī)械手停止轉(zhuǎn)動(dòng)；→ 下降電磁閥通電，同時(shí)手爪柱塞缸電磁閥也通電，機(jī)械手下降且張開(kāi)手爪，下降到位后碰到下限行程開(kāi)關(guān)，下降電磁閥斷電，下降停止且手爪夾緊，夾緊已加工好的工件；→機(jī)床卡盤(pán)松開(kāi)；→ 機(jī)械手開(kāi)始前伸，將工件從機(jī)床上取出，準(zhǔn)備運(yùn)走；→ 上升電磁閥通電，機(jī)械手開(kāi)始上升，上升到位后，碰到上限位開(kāi)關(guān)，上升電磁閥斷電，上升停止；→ PLC輸出高速脈沖，驅(qū)動(dòng)機(jī)械手順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)過(guò)90度到位后，PLC停止輸出脈沖，機(jī)械手停止轉(zhuǎn)動(dòng)；→ 下降電磁閥通電，機(jī)械手下降，下降到位后碰到下限行程開(kāi)關(guān)，下降電磁閥斷電，下降停止；→ 接著手爪柱塞缸電磁閥通電，手爪張開(kāi)，放下工件準(zhǔn)備離開(kāi)；→ 接著上升電磁閥通電，機(jī)械手開(kāi)始上升，上升到位后，碰到上限位開(kāi)關(guān)，上升電磁閥斷電，上升停止同時(shí)手爪也閉合復(fù)原；→ 接著機(jī)械手水平手臂開(kāi)始后縮，準(zhǔn)備回原點(diǎn)，當(dāng)后縮到位時(shí)，后縮停止，機(jī)械手回到原點(diǎn)，一個(gè)上下料過(guò)程結(jié)束；→ 機(jī)械手在原點(diǎn)等待命令，準(zhǔn)備下一個(gè)工作循環(huán)。機(jī)械手工作流程如圖41所示：當(dāng)機(jī)械手旋轉(zhuǎn)到機(jī)床上方，并準(zhǔn)備下降進(jìn)行上下料工作時(shí)，為了確保安全，必須在機(jī)床停止工作并發(fā)出上下料命令時(shí)，才允許機(jī)械手下降進(jìn)行作業(yè)。而水平方向的伸縮主要由電液伺服閥、伺服驅(qū)動(dòng)器、感應(yīng)式位移傳感器構(gòu)成的回路進(jìn)行調(diào)節(jié)控制。手臂垂直升降和水平伸縮由液壓實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)；手爪的夾緊與放松，通過(guò)柱塞缸與齒輪來(lái)實(shí)現(xiàn)；腰座旋轉(zhuǎn)通過(guò)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)與齒輪來(lái)實(shí)現(xiàn)。在工作中若按下停止按鈕，機(jī)械手將繼續(xù)完成一個(gè)周期動(dòng)作后，回到原點(diǎn)位置。同理，當(dāng)選擇夾緊/放松按鈕時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕，機(jī)械手爪夾緊，而按下停止按鈕時(shí)，手爪松開(kāi)。當(dāng)選擇升／降按鈕時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕，機(jī)械手上升；按下停止按鈕時(shí)，機(jī)械手上升。 第4章 機(jī)械手控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)操作面板布置如圖42所示：機(jī)械手的操作方式分為手動(dòng)操作和自動(dòng)操作兩種。（1）活塞桿直徑的較核1. 控制元件的選擇根據(jù)系統(tǒng)最高工作壓力和通過(guò)該閥的最大流量，在標(biāo)準(zhǔn)元件的產(chǎn)品樣本中選取各控制元件。作為液壓執(zhí)行元件，滿足此處的驅(qū)動(dòng)力要求是輕而易舉的，要解決的關(guān)鍵問(wèn)題仍然是它的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能否有足夠的剛度來(lái)抗傾覆。另一方面，為增大結(jié)構(gòu)的剛度和穩(wěn)定性，將兩個(gè)導(dǎo)向桿與活塞桿布局成等邊三角形的截面形式，以增大抗彎截面模量，也大大增加了液壓缸的工作剛度。因此，在水平伸縮缸的設(shè)計(jì)上，一是增大其抗彎能力，二是通過(guò)合理的結(jié)構(gòu)布局設(shè)計(jì)，使其具有盡量大的剛度。而且因?yàn)闄C(jī)械手要求具有一定的柔性，水平液壓缸活塞桿要求具有比較大的工作行程。至于液壓缸的工作壓力和缸的工作速度，放在液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段，通過(guò)外部的液壓回路、采用合適的調(diào)速回路和元件來(lái)實(shí)現(xiàn)。考慮到機(jī)械手的特點(diǎn)，系統(tǒng)的剛度及其穩(wěn)定性是很重要的。壓力決定于外載荷，流量取決于液壓執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度和結(jié)構(gòu)尺寸。當(dāng)5DT得電時(shí)，工作液體經(jīng)由節(jié)流閥V5進(jìn)入柱塞缸，實(shí)現(xiàn)手爪的輕緩抓緊；當(dāng)6DT失電時(shí)，工作液體進(jìn)入柱塞缸中，實(shí)現(xiàn)手爪迅速松開(kāi)。 本機(jī)械手的液壓系統(tǒng)圖如圖32所示（詳見(jiàn)圖紙第四頁(yè)），它擁有垂直手臂的上升、下降，水平手臂的前伸、后縮，以及執(zhí)行手爪的夾緊、張開(kāi)三個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 本設(shè)計(jì)的液壓系統(tǒng)采用