【正文】 形圖通過對3—7和3—8的分析可得出：在執(zhí)行“手動操作”和“返回原位”程序時，M575一直不能被接通，而M574長期被接通，（按下啟動按鈕時除外）；執(zhí)行“步進”程序時沒按一次啟動按鈕，M574斷開一次，M575接通一次，狀態(tài)器轉換一次；在執(zhí)行“單周期操作”程序時，按下啟動按鈕，M574斷開，M575接通，狀態(tài)器的轉換可一步一步向下轉換，直至按下停止按鈕時，M574自鎖，狀態(tài)器的轉換被禁止，操作停止在現(xiàn)行工序（再次按下啟動按鈕時從現(xiàn)行工序開始工作）；在執(zhí)行“連續(xù)程序”時，M575一直接通到按下停止按鈕，此時M574一直不能接通。PLC在啟動時，用初始化脈沖M71和M574自保持，以此禁止狀態(tài)轉換，直到按下啟動按鈕。在“手動”工作方式時禁止進行狀態(tài)轉換。在“步進”工作方式時，M574應始終工作，此時，禁止任何狀態(tài)轉換。在“單周期”工作期間，按下停止按鈕時，M574應被激勵并自保持，操作停止在現(xiàn)行工步。圖3—8狀態(tài)器轉換啟動梯形圖3）.狀態(tài)器轉換禁止梯形圖。另一面采用M100檢查機器是否處于原位。若機械手工作在自動工作方式下，當初始狀態(tài)器S600被置位后按下啟動按鈕，輔助繼電器M575工作，狀態(tài)器的狀態(tài)可以一步一步的向下傳遞，即可進行轉換。故初始化梯形圖如圖3—7所示，（如果狀態(tài)器要在供電時從斷電前條件開始繼續(xù)工作，則不需要M71）。當方式選擇開關置于“返回原位”（X514接通）時，按下復位按鈕（X507）時被置位，在“手動操作”（X510）接通時，S600復位。圖3—6搬運機械手PLC控制梯形圖總體構成通用部分梯形圖分為三部分：1）.狀態(tài)器的初始化。其中自動程序要在啟動按鈕按下時才執(zhí)行。其操作面板如圖3—3所示：圖3—3機械手操作面板示意圖 I/O分配I/O設備即所需的I/O點數(shù)如下表所示：信I/O設備號操作方式選擇旋鈕開關 手動時運動選擇按鈕輸 入啟動停止按鈕 行程開關 9 5 8輸 出動作指示 原點指示 1交流接觸器控制線圈 電磁閥 3I/O點數(shù) 信號I/O設備I/O點數(shù)根據(jù)I/O點的分配要求及考慮10%到15%的I/O裕量，本設計PLC采用F1—60MR 36/24型，樣圖見圖34所示：圖3—4 F140MR樣圖控制電路設計主要是PLC輸入、輸出接線的設計，其I/O分配如圖3—5所示。各個動作進行的同時均設有動作指示燈。故操作方式選擇開關設置有五個檔位。機械手的夾緊放松動作是由一單電兩位四通電磁閥控制的一個液壓缸完成的，在通電情況下，機械手松開，得電時松開，可以防止在設備運行過程中突然斷電導致的機械手松開，工件脫落的情況發(fā)生。包括主電路和控制電路的設計。設計其結構如圖3—2所示圖3—2：機械手的結構示意圖圖中設置9個行程開關SQ1—SQ9用于檢測工件、小車、機械手的位置及機械手夾鉗的夾緊、放松狀態(tài)，并對系統(tǒng)實施控制。若自動工作狀態(tài)解除，則硬件工作方式選擇開關放置于“手從操作”位置。單周期運行：供首次檢驗用，當機械手在原點時按下啟動按鈕，機械手自動執(zhí)行一個周期后停止在原點位置連續(xù)運行：正常使用，當機械手在原點并按下啟動按鈕時，機械手周而復始的執(zhí)行各工步動作?；卦唬寒斢捎跀嚯娀蚱渌驅е聶C械手運行中途停止時，再次通電將操作方式選擇置于回原位位置，按下復位按鈕，機械手即可按最短路徑的原則返回到原點位置。手動操作：供維修用，即用按鈕對機械手的每一步動作單獨控制。為了便于生產加工、維修、調整設置的工作方式選擇開關。當小車前進時以慢—快—慢的形式進行，返回時按慢—快—慢的形式后退。第二章 搬運機械手總體設計方案本機械手用于生產線上工件的自動搬運，根據(jù)對機械手的工藝過程及控制要求分析，機械手的動作過程如圖3—1所示：圖2—1機械手的動作周期如圖3—2所示由A、B兩個液壓缸完成工件的夾緊和提升的動作，A缸通過一個單電兩位四通電磁換向閥控制工件的夾緊、放松，B缸通過一雙電兩位四通電磁閥控制機械手的升降；由小車實現(xiàn)機械手的移動。組合方便、功能強、應用范圍廣?？刂葡到y(tǒng)構成簡單、通用性強。5）.體積小、重量輕、功耗低PLC采用了半導體集成電路，外形尺寸很小，重量輕，同時功耗也很低。3）.編程簡單、使用、維護方便4）.組合方便、功能強、應用范圍廣PLC既可用于開關量的控制又可用于模擬量的控制；既可用單片機控制，又可用于組成多級控制系統(tǒng)；既可控制簡單系統(tǒng)，又可控制復雜系統(tǒng)。1）.可靠性高、抗干擾能力強PLC能在惡劣的環(huán)境如電磁干擾、電源電壓波動、機械振動、溫度變化等中可靠地工作，PLC的平均無故障間隔時間高，日本三菱公司的F1系列PLC平均無故障時間間隔長達30萬h，這是一般微機所不能比擬的。4）.用于工業(yè)機器人控制5）.用于多層分布式控制系統(tǒng)高功能的PLC具有較強的通信聯(lián)通能力，可實現(xiàn)PLC與PLC之間、PLC與遠程I/O之間、PLC與上位機之間的通信。2）.用于模擬量控制PLC通過模擬量I/O模塊，可實現(xiàn)模擬量和數(shù)字量之間轉換，并對模擬量控制。用PLC取代繼電器控制和順序控制器控制。按PLC的控制類型，其應用大致可分為以下幾個方面。但是控制裝置體積大、動作速度較慢、耗電較多、功能少，特別是由于它靠硬件連線構成系統(tǒng)，接線繁雜，當生產工藝或控制對象改變時，原有的接線刻控制盤（柜）就必須隨之改變或更換，通用性和靈活性較差。在可編程序控制器問世以前，工業(yè)控制領域中是繼電器控制占主導地位。 PLC概況及在機械手中的應用可編程序控制器（programmable controller），現(xiàn)在一般簡稱為PLC（programmable logic controller），它是以微處理器為基礎，綜合了計算機技術、半導體集成技術、自動控制技術、數(shù)字技術、通 信網(wǎng)絡技發(fā)展起來的一種通用的工業(yè)自動控制裝置。到1995年，全世界約有50%的汽車由機械手裝配。手的抓力大小可通過裝在手指內側的壓力敏感元件來控制，達到自動調整握力的大小。觸覺功能即在機械手上安裝有觸覺反饋控制裝置。視覺功能即在機械手上安裝有電視照相機和光學測距儀（即距離傳感器）以及衛(wèi)星計算機。為此，國外機械手的發(fā)展趨勢是大力研制具有某些智能的機械手，使其擁有一定的傳感能力，能反饋外界條件的變化，做出相應的變更。目前主要用于機床、模鍛壓力機的上下料，以及點焊、噴漆等作業(yè)中，它可按照事先制定的作業(yè)程序完成規(guī)定的操作，但是還不具備任何傳感反饋能力，不能應付外界的變化。此外還應大力研究伺服型、記憶再現(xiàn)型，以及具有觸覺、視覺等性能地機械手，并考慮于計算機聯(lián)用，逐步成為整個機械制造系統(tǒng)中的一個基本單元。既便于設計制造，又便于改換工作，9 擴大了應用的范圍。在應用專用機械手的同時，相應地發(fā)展通用機械手，有條件的還要研制示教式機械手、計算機控制機械手和組合式機械手等。目前國內工業(yè)機械于主要用于機床加工、鑄鍛、熱處理等方面，數(shù)量、品種、性能方面都不能滿足工業(yè)生產發(fā)展的需要。研究安裝各種傳感器，把接收到的信息反饋，使機械手具有感覺機能；第三代機械手能獨立完成工作過程中的任務。90年代以后，隨著計算機技術、微電子技術、網(wǎng)絡技術等的快速發(fā)展，機械手技術也得到飛速的多元化發(fā)展。8090年代，裝配機械手處于鼎盛時期，尤其是日本。如尤尼曼特(Unimate)機械手即屬于這種類型。50～60年代即制成了傳送和裝卸工件的通用機械手和數(shù)控示教再現(xiàn)型機械手。目前國內外對發(fā)展這一新技術都很重視，幾十年來，這項技術的研究和發(fā)展一直比較活躍，設計在不斷地修改，品種在不斷地增加，應用領域也在不斷地擴大。由于通用機械手的應用和發(fā)展，進而促進了智能機器人的研制。綜上所述，有效地應用機械手是發(fā)展機械工業(yè)的必然趨勢。，便于有節(jié)奏地生產應用機械手代替人手進行工作，這是直接減少人力的一個側面，同時由于應用機械手可以連續(xù)地工作，這是減少人力的另一個側面。而應用機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條件。在機械工業(yè)中，機械手的應用意義可以概括如下：應用機械手，有利于提高材料的傳送、工件的裝卸、刀具的更換以及機器的裝配等的自動化程度，從而可以提高勞動生產率，降低生產成本，加快實現(xiàn)工業(yè)生產機械化和自動化的步伐。近年還研制了一種客車車內噴漆通用機械手，可用以對客車內部進行連續(xù)噴漆，以改善勞動條件，提高噴漆的質量和效率。拆修裝是鐵路工業(yè)系統(tǒng)繁重體力勞動較多的部門之一，促進了機械手的發(fā)展。進而在程序控制、數(shù)字控制等機床上應用，成為設備的一個組成部分。為了提高工作效率，和確保工人的人身安全，尤其對于大件、少量、低速和人力所不能勝任的作業(yè)就更需要采用機械手操作。機械手可在空間抓放物體，動作靈活多樣，適用于可變換生產品種的中、小批量自動化生產，廣泛應用于柔性自動線。據(jù)資料介紹，美國生產的全部工業(yè)零件中，有75％是小批量生產；金屬加工生產批量中有四分之三在50件以下，零件真正在機床上加工的時間僅占零件生 5 產時間的5％。專用機床是大批量生產自動化的有效辦法，程控機床、數(shù)控機床、加工中心等自動化機械是有效解決多品種小批量生產自動化的重要辦法。第一章 機械手概況在現(xiàn)代工業(yè)中，生產過程的機械化、自動化已成為突出的主題。機械手首先是從美國開始研制的。有些操作裝置需要由人直接操縱，如用于原子能部門操持危險物品的主從式操作手也常稱為機械手。機械手的種類，按驅動方式可分為液壓式、氣動式、電動式、機械式機械手；按適用范圍可分為專用機械手和通用機械手兩種；按運動軌跡控制方式可分為點位控制和連續(xù)軌跡控制機械手等。自由 度越多，機械手的靈活性越大，通用性越廣，其結構也越復雜。為了抓取空間中任意位置和方位的物體，需有6個自由度。運動機構，使手部完成各種轉動（擺動）、移動或復合運動來實現(xiàn)規(guī)定的動作，改變被抓持物件的位置和姿勢。機械手主要由手部、運動機構和控制系統(tǒng)三大部分組成。關鍵詞：搬運機械手，可編程控制器（PLC），液壓，電磁閥目 錄前 言………………………………………………………………………………….1第一章 機械手的概況 搬運機械手的應用簡況…………………………………………………2 機械手的應用意義………………………………………………………3 機械手的發(fā)展概況………………………………………………………3第三章 搬運機械手PLC控制系統(tǒng)設計 搬運機械手結構及“ title=”下一頁 | 其動作……………………………………………… 搬運機械手系統(tǒng)硬件設計……………………………………………… 搬運機械手控制程序設計……………………………………………… 操作面板及動作說明…………………………………………………… I/O分配………………………………………………………………… 梯形圖的設計………………………