基于PLC的物料分揀機(jī)械手自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)答辯PPT

1、基于基于plcplc的物料分揀機(jī)械手的物料分揀機(jī)械手 自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 目標(biāo)和意義目標(biāo)和意義 1、目標(biāo)：、目標(biāo)： 本設(shè)計(jì)試圖開發(fā)的機(jī)械手由本設(shè)計(jì)試圖開發(fā)的機(jī)械手由plcplc控制，并控制，并借助相應(yīng)的傳感器，使其能對(duì)不同的物料按預(yù)借助相應(yīng)的傳感器，使其能對(duì)不同的物料按預(yù)先設(shè)定的程序進(jìn)行分揀。先設(shè)定的程序進(jìn)行分揀。 2 2、意義：、意義： 本設(shè)計(jì)擬完成的機(jī)械手可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)本設(shè)計(jì)擬完成的機(jī)械手可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化，能在有害環(huán)境下工作，以保護(hù)械化和自動(dòng)化，能在有害環(huán)境下工作，以保護(hù)人身安全。人身安全。 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀 我國(guó)的機(jī)械手發(fā)展趨勢(shì)主要是逐步擴(kuò)大我國(guó)的機(jī)械

2、手發(fā)展趨勢(shì)主要是逐步擴(kuò)大其應(yīng)用范圍；在應(yīng)用專用機(jī)械手的同時(shí)，相應(yīng)其應(yīng)用范圍；在應(yīng)用專用機(jī)械手的同時(shí)，相應(yīng)地發(fā)展通用機(jī)械手。地發(fā)展通用機(jī)械手。 國(guó)外機(jī)械手的發(fā)展趨勢(shì)是研制具有某種智國(guó)外機(jī)械手的發(fā)展趨勢(shì)是研制具有某種智能的機(jī)械手，使它具有一定的傳感能力，能根能的機(jī)械手，使它具有一定的傳感能力，能根據(jù)外界條件的變化作出相應(yīng)的變更。據(jù)外界條件的變化作出相應(yīng)的變更。設(shè)計(jì)的基本思路設(shè)計(jì)的基本思路 1 1、分析物料分揀機(jī)械手的設(shè)計(jì)要求。、分析物料分揀機(jī)械手的設(shè)計(jì)要求。 2 2、根據(jù)機(jī)械手動(dòng)作要求，綜合考慮各類型機(jī)、根據(jù)機(jī)械手動(dòng)作要求，綜合考慮各類型機(jī)械手的特點(diǎn)，畫出執(zhí)行機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖。械手的特點(diǎn)，畫出執(zhí)行機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖

3、。 3 3、比較各驅(qū)動(dòng)方式的特點(diǎn)，選擇機(jī)械手的驅(qū)、比較各驅(qū)動(dòng)方式的特點(diǎn)，選擇機(jī)械手的驅(qū)動(dòng)方式，并畫出驅(qū)動(dòng)原理圖。動(dòng)方式，并畫出驅(qū)動(dòng)原理圖。 4 4、由機(jī)械手動(dòng)作順序要求以及驅(qū)動(dòng)方式的選、由機(jī)械手動(dòng)作順序要求以及驅(qū)動(dòng)方式的選擇，完成控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。擇，完成控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 1 1、物料分揀機(jī)械手執(zhí)行系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。、物料分揀機(jī)械手執(zhí)行系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 2 2、物料分揀機(jī)械手驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。、物料分揀機(jī)械手驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 3 3、物料分揀機(jī)械手控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、物料分揀機(jī)械手控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。1 1、物料分揀機(jī)械手執(zhí)行系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、物料分揀機(jī)械手執(zhí)行系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 執(zhí)行系統(tǒng)是機(jī)械手賴以實(shí)現(xiàn)各種運(yùn)動(dòng)的

4、實(shí)體。執(zhí)行系統(tǒng)是機(jī)械手賴以實(shí)現(xiàn)各種運(yùn)動(dòng)的實(shí)體。 執(zhí)行系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要包括：機(jī)械手的手部、手執(zhí)行系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要包括：機(jī)械手的手部、手臂和機(jī)座的設(shè)計(jì)。臂和機(jī)座的設(shè)計(jì)。 機(jī)械手執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要內(nèi)容機(jī)械手執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要內(nèi)容 手部：選用真空式吸盤。手部：選用真空式吸盤。 手臂：選用缸體固定活塞桿運(yùn)動(dòng)的雙作用單活手臂：選用缸體固定活塞桿運(yùn)動(dòng)的雙作用單活塞桿氣缸塞桿氣缸 。 機(jī)座：選用落地固定式機(jī)座。機(jī)座：選用落地固定式機(jī)座。 執(zhí)行機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖執(zhí)行機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖執(zhí)行機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖執(zhí)行機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖 動(dòng)作順序：初始位置 a右旋 b前伸 c下降 d吸物料 c上升 b縮回 a左旋 c下降d放物料 c上升 回初始位置 。 a.立柱 b.

5、水平氣缸 c.垂直氣缸 d.吸盤2 2、物料分揀機(jī)械手驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、物料分揀機(jī)械手驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 機(jī)械手的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)裝機(jī)械手的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)裝置。置。 本機(jī)械手選用氣壓驅(qū)動(dòng)方式。本機(jī)械手選用氣壓驅(qū)動(dòng)方式。 氣壓驅(qū)動(dòng)具有價(jià)格低廉、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功率體積比氣壓驅(qū)動(dòng)具有價(jià)格低廉、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功率體積比高、無(wú)污染、抗干擾性強(qiáng)及控制自由度高等優(yōu)點(diǎn)。高、無(wú)污染、抗干擾性強(qiáng)及控制自由度高等優(yōu)點(diǎn)。 氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)原理圖氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)原理圖 氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)原理圖氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)原理圖 如當(dāng)機(jī)械手執(zhí)行水平前伸動(dòng)作時(shí)：如當(dāng)機(jī)械手執(zhí)行水平前伸動(dòng)作時(shí)： 進(jìn)氣路線：空氣處理單元進(jìn)氣路線：空氣處理單元22儲(chǔ)氣罐儲(chǔ)

6、氣罐33三位四通電磁換向三位四通電磁換向 閥閥1010左端左端單向調(diào)速閥單向調(diào)速閥1515氣缸氣缸a a的無(wú)桿腔。的無(wú)桿腔。 排氣路線：氣缸排氣路線：氣缸a a的有桿腔的有桿腔單向調(diào)速閥單向調(diào)速閥1616三位四通電磁三位四通電磁 換向閥換向閥1010的排氣口的排氣口調(diào)速閥調(diào)速閥44消聲器消聲器55排出排出。3 3、控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 控制系統(tǒng)是機(jī)械手的指揮系統(tǒng)。它控制驅(qū)動(dòng)系控制系統(tǒng)是機(jī)械手的指揮系統(tǒng)。它控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)使執(zhí)行系統(tǒng)按預(yù)定的要求和順序工作。統(tǒng)使執(zhí)行系統(tǒng)按預(yù)定的要求和順序工作。 本機(jī)械手采用可編程控制器（本機(jī)械手采用可編程控制器（plcplc）進(jìn)行控制。）進(jìn)行控制。 1 1、

7、傳感器的選擇、傳感器的選擇 2 2、plcplc型號(hào)的選擇型號(hào)的選擇 3 3、plcplc的外部接線圖的外部接線圖 4 4、plcplc控制程序設(shè)計(jì)控制程序設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容傳感器的選擇傳感器的選擇 位移傳感器：選用意大利位移傳感器：選用意大利gefran直線直線位移傳感器中的位移傳感器中的pz3直線位移傳感器和德國(guó)直線位移傳感器和德國(guó)asm角位移傳感器中的角位移傳感器中的aws1系列角位移傳感系列角位移傳感器，檢測(cè)機(jī)械手精確位置。器，檢測(cè)機(jī)械手精確位置。 視覺(jué)傳感器：選用視覺(jué)傳感器：選用rgb（紅綠藍(lán)）顏色（紅綠藍(lán)）顏色傳感器，對(duì)不同的物體進(jìn)行識(shí)別。傳感器，對(duì)不同的物體進(jìn)行

8、識(shí)別。 滑動(dòng)傳感器：檢測(cè)物體與接觸面相對(duì)運(yùn)動(dòng)滑動(dòng)傳感器：檢測(cè)物體與接觸面相對(duì)運(yùn)動(dòng)的大小和方向，判斷是否吸住物體以及應(yīng)用多的大小和方向，判斷是否吸住物體以及應(yīng)用多大的吸力等。大的吸力等。plcplc型號(hào)的選擇型號(hào)的選擇 本設(shè)計(jì)實(shí)用本設(shè)計(jì)實(shí)用plc點(diǎn)數(shù)為：點(diǎn)數(shù)為：40點(diǎn)點(diǎn) 其中輸入點(diǎn)其中輸入點(diǎn)數(shù)：數(shù)：28點(diǎn)點(diǎn) 輸出點(diǎn)數(shù)：輸出點(diǎn)數(shù)：12點(diǎn)?？紤]應(yīng)有一定點(diǎn)?？紤]應(yīng)有一定的裕留點(diǎn)數(shù)。的裕留點(diǎn)數(shù)。 本設(shè)計(jì)選用本設(shè)計(jì)選用plc型號(hào)：三菱型號(hào)：三菱fx2n-64mr-001；dc24v輸入，繼電器輸出；合計(jì)總點(diǎn)數(shù)輸入，繼電器輸出；合計(jì)總點(diǎn)數(shù)64點(diǎn)：點(diǎn)：32點(diǎn)輸入，點(diǎn)輸入，32點(diǎn)輸出。點(diǎn)輸出。plcplc的外部

9、接線圖的外部接線圖 如當(dāng)機(jī)械手執(zhí)行擺動(dòng)如當(dāng)機(jī)械手執(zhí)行擺動(dòng)氣缸右旋動(dòng)作時(shí)。氣缸右旋動(dòng)作時(shí)。 plc的輸入端的輸入端x020接通輸入，輸出端接通輸入，輸出端y001接通輸出，右接通輸出，右旋按鈕旋按鈕sb8接通，擺接通，擺動(dòng)氣缸執(zhí)行右旋的命動(dòng)氣缸執(zhí)行右旋的命令。令。plcplc控制程序設(shè)計(jì)控制程序設(shè)計(jì) plc控制程序總框圖控制程序總框圖 操作面板示意圖操作面板示意圖 初始化及報(bào)警程序初始化及報(bào)警程序 手動(dòng)程序手動(dòng)程序 自動(dòng)程序自動(dòng)程序plcplc控制程序總框圖控制程序總框圖 機(jī)械手設(shè)有手動(dòng)和自動(dòng)兩機(jī)械手設(shè)有手動(dòng)和自動(dòng)兩種工作方式，可通過(guò)轉(zhuǎn)換種工作方式，可通過(guò)轉(zhuǎn)換開關(guān)開關(guān)sa進(jìn)行方式轉(zhuǎn)換。進(jìn)行方式轉(zhuǎn)

10、換。 系統(tǒng)設(shè)有故障報(bào)警功能，系統(tǒng)設(shè)有故障報(bào)警功能，當(dāng)限位開關(guān)失靈，超限位當(dāng)限位開關(guān)失靈，超限位開關(guān)工作時(shí)，系統(tǒng)報(bào)警，開關(guān)工作時(shí)，系統(tǒng)報(bào)警，報(bào)警指示燈亮。報(bào)警指示燈亮。操作面板示意圖操作面板示意圖 操作面板的設(shè)計(jì)使機(jī)械手的操作更加操作面板的設(shè)計(jì)使機(jī)械手的操作更加方便。方便。初始化及報(bào)警程序初始化及報(bào)警程序 初始化及報(bào)警程序的初始化及報(bào)警程序的設(shè)計(jì)使操作者能明確設(shè)計(jì)使操作者能明確的知道機(jī)械手的工作的知道機(jī)械手的工作狀態(tài)及故障情況狀態(tài)及故障情況。手動(dòng)程序手動(dòng)程序 如手動(dòng)方式操作機(jī)械如手動(dòng)方式操作機(jī)械手前伸時(shí)，按下前伸手前伸時(shí)，按下前伸按鈕按鈕sb9，plc輸入輸入端端x021接通輸入，輸接通輸入，輸

11、出端出端y003接通輸出。接通輸出。自動(dòng)程序自動(dòng)程序 自動(dòng)程序狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖 自動(dòng)程序梯形圖自動(dòng)程序狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖自動(dòng)程序狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖 由自動(dòng)程序狀態(tài)轉(zhuǎn)移由自動(dòng)程序狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖可知機(jī)械手動(dòng)作順圖可知機(jī)械手動(dòng)作順序要求。序要求。 由狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖可生成由狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖可生成自動(dòng)程序梯形圖。自動(dòng)程序梯形圖。 自動(dòng)程序梯形圖自動(dòng)程序梯形圖自動(dòng)程序梯形圖自動(dòng)程序梯形圖總結(jié)總結(jié) 機(jī)械手執(zhí)行系統(tǒng)：圓柱坐標(biāo)型、真空吸盤機(jī)械手執(zhí)行系統(tǒng)：圓柱坐標(biāo)型、真空吸盤 機(jī)械手驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)：氣壓驅(qū)動(dòng)機(jī)械手驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)：氣壓驅(qū)動(dòng) 機(jī)械手控制系統(tǒng)：機(jī)械手控制系統(tǒng)：plcplc控制控制 通過(guò)以上部分的設(shè)計(jì)，通過(guò)以上部分的設(shè)計(jì)，得出了經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、高可得出了經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、高可靠性的物料分揀機(jī)械手，對(duì)其他經(jīng)濟(jì)型靠性的物料分揀機(jī)械手，對(duì)其他經(jīng)濟(jì)型plc控制系控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也有一定的借鑒價(jià)值。但統(tǒng)的設(shè)計(jì)也有一定的借鑒價(jià)值。但由于時(shí)間倉(cāng)促，由于時(shí)間倉(cāng)促，設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)不足，依然有很多地方有待改進(jìn)。