四自由度氣動(dòng)機(jī)械手及其控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1、    四自由度氣動(dòng)機(jī)械手及其控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)    林梓九一、機(jī)械手電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)概述機(jī)械手主要由手指、手腕、手臂等運(yùn)動(dòng)部件組成，其結(jié)構(gòu)見圖1。它有手臂升降氣缸a、手臂伸縮氣缸b、夾緊氣缸c、手腕回轉(zhuǎn)氣缸d、手臂擺動(dòng)氣缸e氣動(dòng)元件及輔助元件。其工作方式的選擇可以很方便地在操作板上表示出來，如圖2。1.現(xiàn)場器件與plc內(nèi)部等效繼電器地址編號對照表(見表1)2動(dòng)作順序執(zhí)行表該機(jī)械手的控制要求：手動(dòng)啟動(dòng)后，能從第一個(gè)動(dòng)作開始自動(dòng)延續(xù)到最后一個(gè)動(dòng)作，動(dòng)作順序見表2。3可編程控制器的選型由系統(tǒng)的輸入輸出選擇可知，輸入信號全部為開關(guān)量以“三菱”fx0n-40mr

2、型可編程控制器為例，其輸入點(diǎn)為24點(diǎn)，輸出點(diǎn)為16點(diǎn)，繼電器輸出方式，電源為ac100240v，50/60hz，可直接采用原控制電源ac 24v，滿足要求。二、程序設(shè)計(jì)1系統(tǒng)的組成操作系統(tǒng)包括回原點(diǎn)程序 、手動(dòng)單步操作程序和連續(xù)操作程序，如圖4。（1）回原位程序如圖 5所示。用s10s14作回零操作元件。應(yīng)注意，當(dāng)用s10s19作回零操作時(shí)，在最后狀態(tài)中在自我復(fù)位前應(yīng)使特殊繼電器m8043置1。（2）手動(dòng)單步操作程序如圖6 所示。（3）自動(dòng)操作程序如圖7所示。當(dāng)機(jī)械手處于原位時(shí)，按啟動(dòng)x0接通，狀態(tài)轉(zhuǎn)移到s20，驅(qū)動(dòng)上升y0，當(dāng)?shù)竭_(dá)上限位使行程開關(guān)x1接通，狀態(tài)轉(zhuǎn)移到s21，而s20自動(dòng)復(fù)位。

3、s21驅(qū)動(dòng)y1手臂正擺，當(dāng)?shù)竭_(dá)正擺限位使行程開關(guān)x2接通，狀態(tài)轉(zhuǎn)移到s22，驅(qū)動(dòng)y2手臂伸出，當(dāng)?shù)竭_(dá)伸出限位使行程開關(guān)x3接通，狀態(tài)轉(zhuǎn)移到s23，驅(qū)動(dòng)y3置位夾緊，延時(shí)1秒，以使電磁力達(dá)到最大夾緊力，同時(shí)夾緊指示燈亮。當(dāng)t0接通，狀態(tài)轉(zhuǎn)移到s24，驅(qū)動(dòng)y4手腕正轉(zhuǎn)，當(dāng)轉(zhuǎn)到正轉(zhuǎn)限位，x4接通，狀態(tài)轉(zhuǎn)移到s25， 驅(qū)動(dòng)y3復(fù)位放松，夾緊指示燈滅，電磁力放松，為了使電磁力完全失掉，延時(shí)1秒。延時(shí)時(shí)間到，t1接通，狀態(tài)轉(zhuǎn)移到s26，驅(qū)動(dòng)y5手腕反轉(zhuǎn)， x5接通，狀態(tài)轉(zhuǎn)移到s27，驅(qū)動(dòng)y5 手臂反擺。x6接通，狀態(tài)轉(zhuǎn)移到s30 驅(qū)動(dòng)y7縮進(jìn)，x7接通，狀態(tài)轉(zhuǎn)移到s31驅(qū)動(dòng)y10下降， x10接通，返回初始狀態(tài)。2plc與現(xiàn)場器件的實(shí)際安裝接