機(jī)械手手爪部位畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書

1、目 錄摘要1引言11.機(jī)械手總體方案設(shè)計(jì)21.1設(shè)計(jì)要求21.2運(yùn)動(dòng)形式的選擇21.3驅(qū)動(dòng)方式的選擇41.4總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)52.機(jī)械手手部設(shè)計(jì)62.1結(jié)構(gòu)分析62.2計(jì)算分析63.PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)113.1機(jī)械手移動(dòng)工件控制系統(tǒng)的控制要求113.2機(jī)械手移動(dòng)工件控制系統(tǒng)的PLC選型和資源配置133.3機(jī)械手移動(dòng)工件控制系統(tǒng)的PLC程序144.動(dòng)畫制作184.1建立機(jī)械手模型184.2制作機(jī)械手的動(dòng)畫18結(jié)束語26致謝26參考文獻(xiàn)26附錄27摘 要機(jī)械手設(shè)計(jì)包括機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，檢測(cè)傳感系統(tǒng)設(shè)計(jì)和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)等，是機(jī)械、電子、檢測(cè)、控制和計(jì)算機(jī)技術(shù)的綜合應(yīng)用。本課題通過對(duì)設(shè)計(jì)要求的分析，設(shè)計(jì)出機(jī)械手

2、的總體方案，重點(diǎn)闡述了手部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)以及控制系統(tǒng)硬軟件的設(shè)計(jì)，完成了整個(gè)系統(tǒng)工作的動(dòng)畫設(shè)計(jì)。實(shí)現(xiàn)了機(jī)械手的基本搬運(yùn)功能，達(dá)到了預(yù)期要求，具有一定的應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞：機(jī)械手 PLC 動(dòng)畫引 言隨著世界經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的發(fā)展，人類活動(dòng)的不斷擴(kuò)大，機(jī)器人應(yīng)用正迅速向社會(huì)生產(chǎn)和生活的各個(gè)領(lǐng)域擴(kuò)展，也從制造領(lǐng)域轉(zhuǎn)向非制造領(lǐng)域，各種各樣的機(jī)器人產(chǎn)品隨之出現(xiàn)。像海洋開發(fā)、宇宙探測(cè)、采掘、建筑、醫(yī)療、農(nóng)林業(yè)、服務(wù)、娛樂等行業(yè)都提出了自動(dòng)化各機(jī)器人化的要求。隨著機(jī)器人的產(chǎn)生和大量應(yīng)用，很多領(lǐng)域，許多單一、重復(fù)的機(jī)械工作由機(jī)器人（也稱機(jī)械手）來完成。工業(yè)機(jī)器人是一種能進(jìn)行自動(dòng)控制的、可重復(fù)編程的，多功能的、多自由度的、

3、多用途的操作機(jī), 廣泛采用工業(yè)機(jī)器人，不僅可提高產(chǎn)品的質(zhì)量與產(chǎn)量，而且對(duì)保障人身安全，改善勞動(dòng)環(huán)境，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，節(jié)約原材料消耗以及降低生產(chǎn)成本，有著十分重要的意義。和計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)一樣，工業(yè)機(jī)器人的廣泛應(yīng)用正在日益改變著人類的生產(chǎn)和生活方式。機(jī)械手是一種模仿人手動(dòng)作，并按設(shè)定的程序來抓取、搬運(yùn)工件或夾持工具，機(jī)械手可在空間抓放物體，動(dòng)作靈活多樣，適用于可變換生產(chǎn)品種的中、小批量自動(dòng)化生產(chǎn)，廣泛應(yīng)用于自動(dòng)生產(chǎn)線、自動(dòng)機(jī)的上下料、數(shù)控設(shè)備的自動(dòng)換刀裝置中。機(jī)械手一般由執(zhí)行系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和人工智能組成，主要完成移動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)、抓取等動(dòng)作。控制系統(tǒng)是機(jī)械手的指揮系統(tǒng)

4、，它通過控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，讓執(zhí)行器按照規(guī)定的要求進(jìn)行工作，并檢測(cè)其正確與否?？删幊炭刂破鳎≒LC）是一種數(shù)定運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，它將邏輯運(yùn)算、順序控制、時(shí)序、計(jì)數(shù)、算術(shù)運(yùn)算等控制程序，用指令形式存放在存儲(chǔ)器中，并通過數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種機(jī)械或生產(chǎn)過程。與繼電器控制線路相比，PLC具有可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)；編程簡(jiǎn)單、使用方便；設(shè)計(jì)、安裝容易，維護(hù)工作量少；功能完善、通用性強(qiáng)；體積小、能耗低等特點(diǎn)。因此，機(jī)械手控制系統(tǒng)越平越多的由可編程控制器來實(shí)現(xiàn)。1.機(jī)械手總體方案設(shè)計(jì)1.1設(shè)計(jì)要求：1.機(jī)械手能夠完成從一個(gè)工作點(diǎn)取物體旋轉(zhuǎn)一定角度，放到另一個(gè)工作點(diǎn)上。2.要求完成手抓結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，

5、進(jìn)行夾緊力的計(jì)算分析。初值給定如下：工件質(zhì)量m=0.1kg摩擦系數(shù)=0.15重力加速度g=9.8m/s2垂直加速度a=0.3g=2.94m/s2水平加速度a=0.3g=2.94m/s2回轉(zhuǎn)半徑r=0.5m角速度3.5rad/s角加速度2.1rad/s2安全系數(shù)S=1.45夾角45°3.要求選用PLC作為控制系統(tǒng)。1.2運(yùn)動(dòng)形式的選擇：根據(jù)主要的運(yùn)動(dòng)參數(shù)選擇運(yùn)動(dòng)形式是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。常見機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)形式有四種，下面分別論述其特點(diǎn)，然后確定運(yùn)動(dòng)形式。1.直角坐標(biāo)型機(jī)器人 直角坐標(biāo)型機(jī)器人的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖1-1所示，它在x,y,z軸上的運(yùn)動(dòng)是獨(dú)立的，3個(gè)關(guān)節(jié)都是移動(dòng)關(guān)節(jié)，關(guān)節(jié)軸線相互垂直，它

6、主要用于生產(chǎn)設(shè)備的上下料，也可用于高精度的裝卸和檢測(cè)和作業(yè)。這種形式的主要特點(diǎn)是： (1)在三個(gè)直線方向上移動(dòng)，運(yùn)動(dòng)容易想象。 (2)計(jì)算比較方便。 (3)由于可以兩端支撐，對(duì)于給定的結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度，其剛性最大。 (4)要求保留較大的移動(dòng)空間，占用空間較大。 (5)要求有較大的平面安裝區(qū)域。 (6)滑動(dòng)部件表面的密封較困難，容易被污染。2.圓柱坐標(biāo)型機(jī)器人圓柱坐標(biāo)型機(jī)器人的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖1-2所示，R、和x為坐標(biāo)系的三個(gè)坐標(biāo)，其中R是手臂的徑向長(zhǎng)度，是手臂的角位置，x是垂直方向上手臂的位置。這種形式的主要特點(diǎn)是：(1)容易想象和計(jì)算。(2)能夠伸入形腔式機(jī)器內(nèi)部。(3)空間定位比較直觀。(4)直線驅(qū)動(dòng)

7、部分難以密封、防塵及防御腐蝕物質(zhì)。(5)手臂端部可以達(dá)到的空間受限制，不能到達(dá)靠近立柱或地面的空間。3.極坐標(biāo)型機(jī)器人 極坐標(biāo)型機(jī)器人又稱為球坐標(biāo)機(jī)器人，其結(jié)構(gòu)圖如圖1-3所示，R，和為坐標(biāo)系的坐標(biāo)。其中是繞手臂支撐底座垂直軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角，是手臂在鉛垂面內(nèi)的的擺動(dòng)角。這種機(jī)器人運(yùn)動(dòng)所形成的軌跡表面是半球面。其特點(diǎn)是： (1)在中心支架附近的工作范圍較大。 (2)兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置容易密封。 (3)覆蓋工作空間較大。 (4)坐標(biāo)系較復(fù)雜，較難想象和控制。 (5)直線驅(qū)動(dòng)裝置仍存在密封問題。 (6)存在工作死區(qū)。4.多關(guān)節(jié)機(jī)器人 多關(guān)節(jié)機(jī)器人結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖1-4所示，它是以其各相鄰運(yùn)動(dòng)部件之間的相對(duì)角位移

8、作為坐標(biāo)系的。、和為坐標(biāo)系的坐標(biāo)，其中是繞底座鉛垂軸的轉(zhuǎn)角，是過底座的水平線與第一臂之間的夾角，是第二臂相對(duì)于第一臂的轉(zhuǎn)角。這種機(jī)器人手臂可以達(dá)到球形體積內(nèi)絕大部分位置，所能達(dá)到區(qū)域的形狀取決于兩個(gè)臂的長(zhǎng)度比例。其特點(diǎn)是：(1)動(dòng)作較靈活，工作空間大。(2關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)處容易密封防塵。(3)工作條件要求低，可在水下等環(huán)境中工作。(4) 適合于電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。(5)運(yùn)動(dòng)難以想象和控制，計(jì)算量較大。(6)不適于液壓驅(qū)動(dòng)。 圖1-1 直角坐標(biāo)型 圖1-2 圓柱坐標(biāo)型 圖1-3 極坐標(biāo)型 圖1-4 多關(guān)節(jié)型 選擇方案的準(zhǔn)則：1.滿足設(shè)設(shè)計(jì)要求：機(jī)械手能夠旋轉(zhuǎn)一定角度。2.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于計(jì)算分析。分析比較以上四種

9、運(yùn)動(dòng)形式，確定選用圓柱坐標(biāo)型機(jī)器人。1.3驅(qū)動(dòng)方式的選擇：機(jī)器人關(guān)節(jié)的驅(qū)動(dòng)方式有液壓式、氣動(dòng)式、和電動(dòng)式。下面將三種驅(qū)動(dòng)方式進(jìn)行分析比較。1.液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用液壓驅(qū)動(dòng)，有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：(1)液壓容易達(dá)到較高的壓力（常用液壓為2.56.3MPa），體積較小，可以獲得較大的推力或轉(zhuǎn)矩；(2)液壓系統(tǒng)介質(zhì)的可壓縮性小，工作平穩(wěn)可靠，并可得到較高的位置精度；(3)液壓傳動(dòng)中，力、速度和方向比較容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制；(4)液壓系統(tǒng)采用油液作介質(zhì)，具有防銹性和自潤(rùn)滑性能，可以提高機(jī)械效率，使用壽命長(zhǎng)。液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的不足之處是：(1)油液的粘度隨溫度變化而變化，影響工作性能，高溫容易引起燃爆炸等危險(xiǎn)

10、；(2)液體的泄漏難于克服，要求液壓元件有較高的精度和質(zhì)量，故造價(jià)較高；(3)需要相應(yīng)的供油系統(tǒng)，尤其是電液伺服系統(tǒng)要求嚴(yán)格的濾油裝置，否則會(huì)引起故障。液壓驅(qū)動(dòng)方式的輸出力和功率更大，能構(gòu)成伺服機(jī)構(gòu)，常用于大型機(jī)器人關(guān)節(jié)的驅(qū)動(dòng)。2.氣壓驅(qū)動(dòng)與液壓驅(qū)動(dòng)相比，氣壓驅(qū)動(dòng)的特點(diǎn)是：(1)壓縮空氣粘度小，容易達(dá)到高速；(2)利用工廠集中的空氣壓縮站供氣，不必添加動(dòng)力設(shè)備；(3)空氣介質(zhì)對(duì)環(huán)境無污染，使用安全，可直接應(yīng)用于高溫作業(yè)；(4)氣動(dòng)元件工作壓力低，故制造要求也比液壓元件低。它的不足之處是：(1)壓縮空氣常用壓力為0.40.6MPa，若要獲得較大的力，其結(jié)構(gòu)就要相對(duì)增大；(2)空氣壓縮性大，工作平

11、穩(wěn)性差，速度控制困難，要達(dá)到準(zhǔn)確的位置控制很困難；(3)壓縮空氣的除水問題是一個(gè)很重要的問題，處理不當(dāng)會(huì)使鋼類零件生銹，導(dǎo)致機(jī)器人失靈。此外，排氣還會(huì)造成噪聲污染。氣動(dòng)式驅(qū)動(dòng)多用于點(diǎn)位控制、抓取、開關(guān)控制和順序控制的機(jī)器人。3.電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)可分為普通交、直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，交、直流伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)和步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。 普通交、直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)需加減速裝置，輸出力矩大，但控制性能差，慣性大，適用于中型或重型機(jī)器人。伺服電動(dòng)機(jī)和步進(jìn)輸出力矩相對(duì)小，控制性能好，可實(shí)現(xiàn)速度和位置的精確控制，適用于中小型機(jī)器人。交、直伺服電動(dòng)機(jī)一般用于閉環(huán)控制系統(tǒng)，而步進(jìn)電動(dòng)機(jī)則主要用于開環(huán)控制系統(tǒng)，一般用于速度和位置精

12、度要求不高的場(chǎng)合。本課題設(shè)計(jì)的機(jī)械手的特點(diǎn)：1.點(diǎn)位控制進(jìn)行搬運(yùn)工作，采用順序控制方式。2.負(fù)載小，精度要求不高。3.要求成本低。根據(jù)以上特點(diǎn)，確定選用氣壓驅(qū)動(dòng)。1.4總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)圓柱坐標(biāo)型運(yùn)動(dòng)方式和氣壓驅(qū)動(dòng)方式的選定，對(duì)機(jī)械手進(jìn)行總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，機(jī)械結(jié)構(gòu)由擺動(dòng)氣缸、雙聯(lián)氣缸、單聯(lián)氣缸和氣爪組成，結(jié)構(gòu)圖如圖1-5所示。圖1-5 機(jī)械手總體結(jié)構(gòu)圖2.機(jī)械手手部設(shè)計(jì)2.1結(jié)構(gòu)分析機(jī)械手的手部是最重要的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，是用來握持工件的部件。常用的手部按其握持原理可以分為夾持類和吸附類兩大類，本課題采用夾持類手部。夾持類手部又可分夾鉗式、托勾式和彈簧式。本課題選用夾鉗式，它是工業(yè)機(jī)器人最常見的一種手部。

13、手部傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可分回轉(zhuǎn)型、平動(dòng)型和平移型?；剞D(zhuǎn)型的特點(diǎn)是當(dāng)手爪夾緊和松開物體時(shí)，手指作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)被抓物體的直徑大小變化時(shí)，需要調(diào)整手爪的位置才能保持物體的中心位置不變。平動(dòng)型的特點(diǎn)是手指由平行四桿機(jī)構(gòu)傳動(dòng)，當(dāng)手爪夾緊和松開物體時(shí)，手指姿態(tài)不變，作平動(dòng)。和回轉(zhuǎn)型手爪一樣，夾持中心隨被夾持物體直徑的大小而變。平移型的特點(diǎn)是當(dāng)手爪夾緊和松開工件時(shí)，手指作平移運(yùn)動(dòng)，并保持夾持中心固定不變，不受工件直徑變化的影響。為便于夾持避免固定中心的麻煩，采用平移型，圖2-1所示的是靠導(dǎo)槽保持手指作平移運(yùn)動(dòng)。手部結(jié)構(gòu)也采用氣壓驅(qū)動(dòng)。圖2-1 手部裝配圖2.2計(jì)算分析因工件運(yùn)動(dòng)速度引起視在重量增加情況下的夾緊力計(jì)算機(jī)

14、器人手臂停止?fàn)顟B(tài)開始的直線運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的組合，所以伴隨有速度和加速度.工件有了加速度，其視在重量就變化。設(shè)機(jī)械手手部縱向中心線上所加的驅(qū)動(dòng)力為P，P氣缸有效截面積×使用的氣壓×.作用在一個(gè)指尖上的夾緊力為Q（方向沿手指的運(yùn)動(dòng)方向）.設(shè)兩個(gè)手指以摩擦力2Q，工件重量為G=mg.夾起工件要計(jì)算的是單個(gè)手指所必須的力Q.1.垂直上升的情況如圖2-2所示，工件以加速度a垂直上升，要使工件不掉下，下式必須成立.得代入數(shù)據(jù)，得圖2-2 工件垂直上升時(shí)受力分析圖2.水平旋轉(zhuǎn)的情況機(jī)械手部繞垂直軸以半徑r作水平旋轉(zhuǎn)，工件夾緊面與旋轉(zhuǎn)圓弧切線方向平行，如圖2-3所示。切線方向：主法線方向：

15、 副法線方向： 聯(lián)立上式，求解得代入數(shù)據(jù)，得后指：由于是機(jī)械手部機(jī)構(gòu)，QF=QR,所以結(jié)果Q必須滿足下式代入數(shù)據(jù)，得 圖2-4 工件水平直進(jìn)時(shí)受力分析圖 綜上所述，得由于考慮到設(shè)計(jì)的機(jī)械手的安全問題，應(yīng)再乘上一個(gè)安全系數(shù)S。夾緊力Q與壓強(qiáng)的關(guān)系由實(shí)驗(yàn)測(cè)得，如圖2-5所示。由設(shè)計(jì)要求得知夾持長(zhǎng)度L25mm,根據(jù)圖2-5可知所加的壓強(qiáng)約為0.5MPa.圖2-5 夾緊力、夾持長(zhǎng)度、壓強(qiáng)關(guān)系圖3.PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1機(jī)械手移動(dòng)工件控制系統(tǒng)的控制要求3.1.1機(jī)械手移動(dòng)工件的基本結(jié)構(gòu)、工作流程和工作原理1.機(jī)械手移動(dòng)工件的基本機(jī)構(gòu)機(jī)械移動(dòng)工件的基本結(jié)構(gòu)圖如圖3-1所示。 圖3-1 機(jī)械移動(dòng)工件的基本

16、結(jié)構(gòu)圖2.機(jī)械手移動(dòng)工作的工作流程機(jī)械手移動(dòng)工件單個(gè)工作流程示意圖如圖2-2所示。機(jī)械手移動(dòng)工件的單個(gè)工作流程由復(fù)位到初始位置、將機(jī)械手移動(dòng)到工件處、夾緊工件、將工件移動(dòng)到目標(biāo)位置、放下工件和移動(dòng)到初始位置6個(gè)過程組成。機(jī)械手移動(dòng)工件通過PLC平控制，可以實(shí)現(xiàn)這6個(gè)過程全自動(dòng)依次運(yùn)行。3.機(jī)械手移動(dòng)工件的工作原理由于本機(jī)械手采用氣動(dòng)傳動(dòng)，為方便檢測(cè)，選用磁性開關(guān)作為傳感器。安裝在氣缸外部即可。機(jī)械手移動(dòng)工件通過磁性限位開關(guān)與電磁閥來控制。(1)機(jī)械手左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、左移、右移、上移、下移分別通過左轉(zhuǎn)電磁閥、右轉(zhuǎn)電磁閥、左移電磁閥、右移電磁閥、上移電磁閥、下移電磁閥來實(shí)現(xiàn)，移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)的最大位置由左轉(zhuǎn)

17、限位開關(guān)SL0、右轉(zhuǎn)限位開關(guān)SL1、左移限位開關(guān)SL2、右移限位開關(guān)SL3、上移限位開關(guān)SL4、下移限位開關(guān)SL5來控制。(2)放松、夾緊工件通過放松電磁閥、夾緊電磁閥來實(shí)現(xiàn)。夾緊工件通過定時(shí)器控制，根據(jù)實(shí)際情況，夾緊時(shí)間設(shè)為3秒。放松工件通過放松限位開關(guān)來控制。(1)按下啟動(dòng)按按鈕，系統(tǒng)先檢查機(jī)械手是否在初始位置，若不是機(jī)械手先進(jìn)行復(fù)位，然后再進(jìn)入機(jī)械手正式工作狀態(tài)。按下停止按扭，等機(jī)械手運(yùn)行到初始位置后，再停車。按下急停按鈕，斷開PLC外部負(fù)載電源和氣動(dòng)裝置電源，系統(tǒng)立即停止。開 始復(fù)位移到工件處夾緊工件放下工件移動(dòng)初始位置處移到目標(biāo)處結(jié)束圖3-2 機(jī)械手移動(dòng)工件單個(gè)工作流程 3.1.2設(shè)

18、備控制要求該系統(tǒng)要求機(jī)械手能自動(dòng)進(jìn)行工作，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)要求回轉(zhuǎn)半徑最小，要具體控制要求如下：(1)按下啟動(dòng)按鈕，系統(tǒng)進(jìn)行自檢查機(jī)械是否在初始位置，不是的話先進(jìn)行復(fù)位工作，然后進(jìn)行正式工作。(2)復(fù)位工作控制要求如下： 機(jī)械手首先上移，直到運(yùn)動(dòng)到最上端。 上移后，機(jī)械手開始右移。 右移完成后，機(jī)械手開始左轉(zhuǎn)，至此，復(fù)位工作完成。(3)正式工作控制要求如下： 機(jī)械手開始左移，一直運(yùn)動(dòng)到最左端。 運(yùn)行到最左端后，機(jī)械手開始向下運(yùn)動(dòng)。 到達(dá)最下端后，機(jī)械手開始夾緊工件，一直到把工件夾緊為止，時(shí)間由定時(shí)器控制，定時(shí)為3秒。 機(jī)械手開始向上運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到最上端。 上移后，機(jī)械手開始右移。 右移完成后，機(jī)械手開始右

19、轉(zhuǎn)，直到右轉(zhuǎn)限位開關(guān)檢測(cè)到信號(hào)。 右轉(zhuǎn)完成后，機(jī)械手下移。 運(yùn)行到最低位置后，機(jī)械手把工件松開，一直到放松限位開關(guān)檢測(cè)到信號(hào)。 工件松開后，機(jī)械手開始向上運(yùn)動(dòng)。 到達(dá)最上端后，機(jī)械手開始左轉(zhuǎn)，真到左轉(zhuǎn)限位開關(guān)檢測(cè)到信號(hào)，此時(shí)機(jī)械手已加到初始位置。(4)該系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)連續(xù)循環(huán)工作。正常停車時(shí)，要求機(jī)械手回到初始位置時(shí)才能停車。急停時(shí)，切斷所有電源，系統(tǒng)停止運(yùn)行。重新啟動(dòng)后，由于急停時(shí)機(jī)械手位置的不確定性，要進(jìn)行復(fù)位工作。3.2機(jī)械手移動(dòng)工件控制系統(tǒng)的PLC選型和資源配置3.2.1PLC選型由于機(jī)械手控制系統(tǒng)的輸入/輸出接點(diǎn)少，要求性價(jià)比高，編程簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，機(jī)身小巧，故選用三菱公司的FX1N-

20、24MR-001型號(hào)。市場(chǎng)為3330元。該機(jī)有14個(gè)輸入點(diǎn)，10個(gè)輸出點(diǎn)，輔助繼電器1536點(diǎn)，定時(shí)器256點(diǎn)，計(jì)數(shù)器235點(diǎn)，數(shù)據(jù)寄存器8000點(diǎn)。3.2.2系統(tǒng)資源分配1.I/O觸點(diǎn)分配根據(jù)系統(tǒng)控制要求，I/O分配如表3-1所示。表3-1 I/O觸點(diǎn)分配表輸入設(shè)備輸入地址輸出設(shè)備輸出地址左轉(zhuǎn)限位開關(guān)SL0X000左轉(zhuǎn)電磁閥Y000右轉(zhuǎn)限位開關(guān)SL1X001右轉(zhuǎn)電磁閥Y001左移限位開關(guān)SL2X002左移電磁閥Y002右移限位開關(guān)SL3X003右移電磁閥Y003上移限位開關(guān)SL4X004上移電磁閥Y004下移限位開關(guān)SL5X005下移電磁閥Y005放松限位開關(guān)SL6X006放松電磁閥Y006

21、啟動(dòng)按鈕X007夾緊電磁閥Y007停止按扭X010 2.定時(shí)器部分這個(gè)控制系統(tǒng)夾緊工件需要定時(shí)器來控制夾緊程度。時(shí)間設(shè)為3秒。定時(shí)器分配如表3-2所示。表3-2 定時(shí)器分配定時(shí)器功能T0夾緊工件時(shí)定時(shí)3s3.2.3硬件電路接線圖 硬件電路接線圖如圖3-3所示。COM0 COM1X000 Y000X001 Y001X002 Y002X003 Y003X004 COM2X005 Y004X006 Y005X007 Y006X010 Y007SL0SL1SL2SL3SL4SL5SL6startstop電源左轉(zhuǎn)右轉(zhuǎn)左移放松右移上移下移·夾緊FX1N-24MR-001 圖3-3 硬件電路接線圖3.3機(jī)械手移動(dòng)工件控制系統(tǒng)的PLC程序3.3.1編程軟件采用三菱公司編程軟件FXGP/WIN-C，其界面如圖3-4所示。3.3.2程序流程圖根據(jù)系統(tǒng)控制要求，畫出程序流程圖。見附件1。3.3.3狀態(tài)圖此程序用步進(jìn)指令編寫比較方便直觀。根據(jù)流程圖?？僧嫵鰻顟B(tài)圖，如圖3-5所示。3.3.4梯形圖 見附錄 3.3.5語句表見附錄 圖3