【正文】 機(jī)能夠達(dá)到比較高的重復(fù)定位精度。 三江高等職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 圖 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 電氣傳動(dòng)使利用電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，以獲得機(jī)械手的各種運(yùn)動(dòng)?？芍苯硬捎谬X輪減速以實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)。 為滿足自鎖要求，優(yōu)先選用絲杠螺母機(jī)構(gòu)。 齒輪齒條機(jī)構(gòu)：傳動(dòng)效率高、速度快、無自鎖。 矩形、梯形螺紋結(jié)構(gòu)，因傳動(dòng)力大，應(yīng)用廣泛。文中選用步進(jìn)電機(jī)作為動(dòng)力，故選用絲杠螺母機(jī)構(gòu)和齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。主要結(jié)構(gòu)有伸縮式和關(guān)節(jié)式，本文優(yōu)選伸縮式。 手臂是機(jī)械手的主要部分，它支持手腕、手指和工件使他們運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)。本設(shè)計(jì)中機(jī)座為落地固定式機(jī)座。 機(jī)械手軀干包括立柱、機(jī)座、手臂和手腕四部分。由于夾緊的為剛性工件，為了提高安全性能，防止破壞工件，我們可以在夾持部分加上一層橡膠，這樣可以通過增大工件和手指之間的摩擦系數(shù)來增加安全性，通過橡膠的 彈性變形來緩沖對(duì)工件的沖擊，可以減輕乃至消除對(duì)工件的損壞。若線圈得電，手臂處產(chǎn)生電磁力矩，當(dāng)電磁力矩大于彈簧被壓縮所產(chǎn)生的力矩時(shí)，手臂吸合，手爪張開；三江高等職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 若線圈失點(diǎn)，手臂端無磁力矩，機(jī)械手手爪將在彈簧預(yù)壓縮力所產(chǎn)生的力矩下，保持夾緊狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)自鎖功能，避免因偶爾斷電導(dǎo)致被抓物掉落。 假定被夾持工件為有凹槽回轉(zhuǎn)體，且自重不超過機(jī)械手允許安全負(fù)載，作以下結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)： 圖 機(jī)械手手爪示意圖 工作原理：杠桿原理 、胡克定律及安培定律。手爪抓取工件時(shí)，應(yīng)具有迅速性、靈敏性、準(zhǔn)確性和可靠性。手指數(shù)量又可分為二指、三指、四指等，其中以二指用得較多。 三江高等職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 第二章 硬件設(shè)計(jì) 機(jī)械手的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) —— 手爪 機(jī)械手手爪是用來抓取工件的部件。該設(shè)備可以應(yīng)用于中、小批量生產(chǎn)柔性制造自動(dòng)化生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)工件在兩工作臺(tái)間的搬移，大大的減輕工人的勞 動(dòng)強(qiáng)度、減少人力資源的浪費(fèi)，節(jié)省生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率，減少因?yàn)槿斯な韬鲈斐傻陌踩鹿省? 輸出：指示燈、二極管、步進(jìn)電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)設(shè)備、電磁機(jī)械手?？梢栽O(shè)定中間點(diǎn)位避讓繞行。 三江高等職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 定位精確性 —— 步進(jìn)電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器作為動(dòng)力啟動(dòng)設(shè)備，采用開環(huán)點(diǎn)位控制，滿足點(diǎn)位要求。結(jié)構(gòu)中在極限位置采用行程開關(guān)進(jìn)行超程保護(hù)，各極限位置保留了一定工作區(qū)域，不作為工作行程。 傳動(dòng)機(jī)構(gòu) —— 機(jī)械手臂采用滾珠絲杠螺母傳動(dòng)。機(jī)械手夾持部位采用電磁控制。 要求： PLC 控制，預(yù)置工作程序，動(dòng)作靈活，可根據(jù)工件的變化隨 時(shí)更改相關(guān)控制參數(shù)。 、重量輕、功耗低 PLC 采用了半導(dǎo)體集成電路，外形尺寸很小，重量輕，同時(shí)功耗也很低，空載功耗約 。 、使用、維護(hù)方便 、功能強(qiáng)、應(yīng)用范圍廣 PLC 既可用于開關(guān)量的控制又可用于模擬量的控制；既可用單片機(jī)控制，又可用于組成多級(jí)控制系統(tǒng)；既可控制簡單系統(tǒng)，又可控制復(fù)雜系統(tǒng)。 可編程序控制器的特點(diǎn) 、抗干擾能力強(qiáng) PLC 能在惡劣的環(huán)境如電磁干擾、電源電壓波動(dòng)、機(jī)械振動(dòng)、溫度變化等中可靠地工作， PLC 的平均無故障間隔時(shí)間高，日本三菱公司的 F1 系列 PLC 平均無故障時(shí)間間隔長達(dá) 30 萬 h，這是一般微機(jī)所不能比擬的。 PLC具有較強(qiáng)的通信聯(lián)通能力，可實(shí)現(xiàn) PLC與 PLC 之間、 PLC 與遠(yuǎn)程 I/O 之間、 PLC 與上位機(jī)之間的通信?，F(xiàn)代 PLC 具有很強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理功能，它可以與機(jī)械加工中的數(shù)字控制（ NC）及計(jì)算機(jī)控制（ CNC）緊密結(jié)合，實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制。 PLC 通過模擬量 I/O 模塊，可實(shí)現(xiàn)模擬量和數(shù)字量之間轉(zhuǎn)換，并對(duì)模擬量控制。例如機(jī)床的電氣控制、包裝機(jī)械的控制、自動(dòng)電梯控制等。這是 PLC 最基本，也是最廣泛的應(yīng)用方面。 可編程序控制器的應(yīng)用意義 PLC 的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣，并在迅速擴(kuò)大，對(duì)于而今的 PLC 幾乎可以說凡是需要控制系統(tǒng)存在的地方就需要 PLC，尤其近幾年來 PLC 的性價(jià)比不斷提高已被廣泛應(yīng)用在冶金、機(jī)械、石油、化工、輕功、電力等各行業(yè)。傳統(tǒng)的繼電器控制具有結(jié)構(gòu)簡單、易于掌握、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)， 在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用甚廣。以其顯著的優(yōu)點(diǎn)在冶金、化工、交通、電力等領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用，成為了現(xiàn)代工業(yè)控制三大支柱之一。其中以 可編程序控制器 控制的電動(dòng)式點(diǎn)位控制機(jī)械手應(yīng)用最為廣泛。 綜上所述，有效地應(yīng)用機(jī)械手是發(fā)展機(jī)械工業(yè)的必然趨勢。 ，便于有節(jié)奏地生產(chǎn)，應(yīng)用機(jī)械手代替人 手進(jìn)行工作，這是直接減少人力的一個(gè)側(cè)面，同時(shí)由于應(yīng)用機(jī)械手可以連續(xù)地工作，這是減少人力的另一個(gè)側(cè)面。而應(yīng)用機(jī)械手即可部分或全部代替人安全地完成作業(yè)，大大地改善了工人的勞動(dòng)條件。 在機(jī)械工業(yè)中，機(jī)械手的應(yīng)用意義可以概括如下： ，應(yīng)用機(jī)械手，有利于提高材料的傳送、工件的裝卸、刀 具的更換以及機(jī)器的裝配等的自動(dòng)化程度，從而可以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，加快實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化和自動(dòng)化的步伐。從這里可看出，裝卸、搬運(yùn)等工序機(jī)械化的迫切性，工業(yè)機(jī)械手就是為實(shí)現(xiàn)這些工序的自動(dòng)化而產(chǎn)生的。 但 除切削加工本身外，還有大量的裝卸、搬運(yùn) 、裝配等作業(yè)，有待于進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)機(jī)械化。在機(jī)械工業(yè)中，加工、裝配等生產(chǎn)是不連續(xù)的。一般 專用機(jī)械手有 2～ 3 個(gè)自由度。自由度是機(jī)械手設(shè)計(jì)的關(guān)鍵參數(shù)。運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的升降、伸縮、旋轉(zhuǎn)等獨(dú)立運(yùn)動(dòng)方式，稱為機(jī)械手的自由度 。手部是用來抓 工件（或工具）的部件，根據(jù)被抓持物件的形狀、尺寸、重量、材料和作業(yè)要求而有多種結(jié)構(gòu)形式，如夾持型、托持型和吸附型等。 其 作業(yè)的準(zhǔn)確性和各種環(huán)境中完成作業(yè)的能力，在國民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域有著廣闊的發(fā)展前景。 在柔性 制造系統(tǒng)中起到了物流的作用，是其中一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。柔性制造系統(tǒng)由加工、物流、信息流三個(gè)子系統(tǒng)組成。Programmable Controller。 關(guān)鍵詞 :柔性制造系統(tǒng)； PLC；機(jī)械手 ABSTRACT In the basis of PLC as the core, with the focus on the control of the FMS handling unit design, this paper describes the handling unit consists of stepping motor prehensive control the hardware and the software realization method. This design using the stepping motor unit pulse with the characteristics of step distance unchanged, the position control by the open loop. So the entire movement as take out stitches movement, every movement can be regarded as exercise program is same, characteristic parameters of the relative motion dealership work. His with starting point as a reference point, through the pulse count is purpose o 39。因此可將整個(gè)運(yùn)動(dòng)視為拆線運(yùn) 動(dòng)，每一個(gè)動(dòng)作可視為運(yùn)動(dòng)程序 相同、特征參數(shù)各異的點(diǎn)位相對(duì)運(yùn)動(dòng)。 三 江 學(xué) 院 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目 基于 PLC 的柔性制造系統(tǒng)的搬運(yùn)機(jī)構(gòu)的 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 高 職 院 （系） 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 專業(yè) 摘 要 在 基于 PLC 的柔性制造系統(tǒng) 為核心的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)進(jìn)行了 搬運(yùn)機(jī)構(gòu) 的控制設(shè)計(jì)，詳細(xì)敘述了該搬運(yùn)單元由步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行綜合控制的軟、硬件的實(shí)現(xiàn)方法。該設(shè)計(jì)利用步進(jìn)電機(jī)單位脈沖所具有的步進(jìn)距離不變的特點(diǎn)，對(duì)其采用開環(huán)點(diǎn)位控制。其以起點(diǎn)作為參考點(diǎn)，通過脈沖 得到目的點(diǎn)的位置，手動(dòng)點(diǎn)擊按鈕，實(shí)現(xiàn)機(jī)械手從參考點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到目的點(diǎn)。clock position, manual click button, realize manipulator to destination reference point movement from the point. So as to realize the Fang Hang technical FMS movements. Key words： Flexible Manufacturing System。Manipulator 目 錄 第一章 緒論 ............................................ 1 基于 PLC 的柔性制造系統(tǒng) 搬運(yùn) 機(jī)構(gòu) 的概述 .......................... 1 機(jī)械手控制系統(tǒng) 的背景和意義 .................................... 2 可編程序控制器背景 ......................................... 2 可編程序控制器的應(yīng)用意義 ................................... 2 可編程序控制器的特點(diǎn) ....................................... 3 本課題