【機械手】-機械手自動分揀系統(tǒng)

---宋停云與您共享------宋停云與您共享---題目名題目名稱學生姓名學號梁兆福系、專 業(yè) 工業(yè)電氣081指導教師 馬聰設計題目:基于組態(tài)軟件MCGS的機械手自動分揀監(jiān)控系統(tǒng)仿真MCGS設計任務：機械手分揀系統(tǒng)主要由三個機械手和一條傳送帶組成，三個機械手的功能分別是上料，正品撿拾和次品撿拾，在每個機械手旁邊都有料盒，上料機械手依據(jù)確定要求將待分揀產品放在傳送帶上，分揀機械手是依據(jù)檢測結果將產品分類，分別放入各自身旁的料盒中，傳送帶按確定速度運轉，其上安裝三個間隔相同的位置傳感器，第一個位置傳感器旁裝有產品質量傳感器，用來推斷到來的產品是否合格，其次個和第三個位置傳感器分別放置在兩個分揀機械手四周，當傳感器感應到產品到時可發(fā)出信號驅動相應的機械手動作。把握要求如下：1．傳送帶按間歇方式工作，除在上料和產品撿拾時處于停滯狀態(tài)，其他時間連續(xù)運轉。2.初始時，傳送帶停止，上料機械手實現(xiàn)上料操作，完成后啟動傳送帶；當產品運行到位置傳感器112，231畢業(yè)設計（論文）內容包括：1）組態(tài)監(jiān)控畫面的設計及實時數(shù)據(jù)庫的構建。2）腳本程序的設計思路及流程圖。---宋停云與您共享------宋停云與您共享---3）腳本軟件的編程及設計要求的實現(xiàn)。摘 要MCGS(MonitorandControlGeneratedSystem)是一套基于Windows平臺的、用于快速構造和生成上位機監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件系統(tǒng)。MCGS為用戶供應了解決實際工程問題的完整方案和開發(fā)平臺，能夠完成現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集、實時和歷史數(shù)據(jù)處理、報警和平安機制、流程把握、動畫顯示、趨勢曲線和報表輸出以及企業(yè)監(jiān)控網絡等功能。MCGS具有操作簡便、可視性好、可維護性強、高性能、高牢靠性等突出特點。組態(tài)（Configuration）為模塊化任意組合。MCGS 組態(tài)---宋停云與您共享------宋停云與您共享---目 錄第一章 緒論...................................................其次章 機械手分揀系統(tǒng)的功能要求................................第三章 機械手分揀系統(tǒng)的總體設計方.............................3.1 組態(tài)畫面的設計..........................................3.1.1 ..............................3.1.2................................3.1.3..............................3.2系統(tǒng)的工作流程...........................................3.3 把握系統(tǒng)的組成.........................................第四章 設計思路................................................4.1 機械手分揀系統(tǒng)把握流程圖................................4.2 氣爪張開把握流程圖......................................4.3 實時數(shù)據(jù)庫..............................................第五章 程序設計................................................5.1 正品機械手分揀把握程序..................................5.2 正次品機械動作時，新料水平移動程序......................5.3 限位開關把握程序........................................致 謝..................................................................................................................---宋停云與您共享------宋停云與您共享---第一章 緒論MCGS(MonitorandControlGeneratedWindowsMCGS具有操作簡便、可視性好、可維護性強、高性能、高牢靠性等突出特點。通用組態(tài)軟件主要特點有：（包括硬件設備或系統(tǒng)結構或用戶需求發(fā)生轉變時，不需作很多修改而便利地完成軟件的更新和升級；（易學易用。通用組態(tài)軟件所能完成的功能都用一種便利用戶使用的方法包裝起來，不需把握太多的編程語言技術（甚至不需要編程技術），就能很好地完成一個簡潔工程所要求的全部功能；3通用性，每個用戶依據(jù)工程實際狀況，利用通用組態(tài)軟件供應的底層設備（PLC、智能儀表、智能模塊、板卡、變頻器等）I/ODriver、開放式的數(shù)據(jù)庫和畫面制作工具，就能完成一個具有動畫效果、實時數(shù)據(jù)處理、歷史數(shù)據(jù)和曲線并存、具有多媒體功能和網絡功能的工程。其次章 機械手分揀系統(tǒng)的功能要求1．傳送帶按間歇方式工作，除在上料和產品撿拾時處于停滯狀態(tài)，其他時間連續(xù)運轉。2.初始時，傳送帶停止，上料機械手實現(xiàn)上料操作，完成后啟動傳送13.12，傳送帶停止，2---宋停云與您共享------宋停云與您共享---不合格，正品機械手不動作，等該產品到達位置傳感器3時次品機械手動1---宋停云與您共享------宋停云與您共享---第三章 機械手分揀系統(tǒng)的總體設計方案組態(tài)畫面的設計新建MCGS工程文件，命名為“機械手分揀把握系統(tǒng)”。把握系統(tǒng)的畫面是自動運行界面，如下圖。圖3-1 機械手分揀系統(tǒng)組成結構圖該系統(tǒng)的組成部分多，制作過程較為簡潔，按其結構，具體可分為機械手、傳送帶和質檢傳感器的制作。3.1.1 機械手畫面的設計思路該系統(tǒng)中有三個機械手，雖然每個機械手的功能不同，但在外形上是全都的，其中2#和3#機械手是完全一樣的，只要制作出其中一個，另一個在此基礎上進行復制即可獲得。而1#機械手只需將己完成的機械手圖符施加一個左右鏡像操作便可得出。因此，需要先出一個機械手圖符。機械手的制作包括支架和氣爪。機械手的支架如圖 10-2，機械手氣爪的組成如圖10-3。圖3-2機械手的組成部分 圖3-3機械手氣爪組成部分圖3-4 伸縮變化的動畫連接圖圖3-5升降變化的動畫連接圖圖3-6 旋轉變化的動畫連接圖送帶動畫的設計思路如下圖中所示。圖3-7 靜態(tài)畫面質檢傳感器的制作，繪制2個矩形框和2個圓，將其擺放如圖圖3-8 檢傳感器系統(tǒng)的工作流程機械手分揀系統(tǒng)主要由三個機械手和一條傳送帶組成，如圖1-1所示。---宋停云與您共享------宋停云與您共享---三個機械手的功能分別是上料、正品揀拾和次品揀拾，在每個機械手旁邊都有料盒。上料機械手按確定要求將待分揀產品放置在傳送帶上，分揀機械手則是按檢查的結果將產品分類，分別放入各自旁邊的料盒中。傳送帶按要求以確定速度運轉，其上安裝有三個間隔相同的位置傳感器，第一個位置傳感器旁裝有產品質量檢測傳感器，用來推斷到來的產品是否合格；其次個和第三個位置傳感器分別放置在兩個分揀機械手四周，當該傳感器感應到產品到來時可發(fā)出信號以驅動相應機械手動作。圖3-9 機械手分揀系統(tǒng)組成結構圖選用的機械手均有四自由度氣動機械手，即機械手在工作時可以進行升降、伸縮、旋轉和氣爪的抓放運動，在升降、伸縮和旋轉運動的兩個終端各安裝有一對限位開關，當機械手運動到某方向的極限位置時，相應限位開關會發(fā)出“到達”信息，便可反映出機械手的位置狀態(tài)，以便其進行下一步的操作。系統(tǒng)中安裝有氣缸，機械手的動作由氣缸驅動。為保證系統(tǒng)的正常運行、停止，分揀系統(tǒng)中具有運行和停止把握功能。1.11.2氣爪上升命令氣爪上升氣爪下降命令氣爪下降氣爪上升命令氣爪上升氣爪下降命令氣爪下降控氣爪拉伸命令 制器機械手氣爪前伸氣爪收縮命令 氣爪回縮氣爪正旋命令旋向傳送帶---宋停云與您共享------宋停云與您共享---氣爪逆旋命令旋向料盒氣爪張命令氣爪張開氣爪合命令氣爪閉合傳送帶啟動/停止命圖3.2控傳送帶的受控過程制傳送帶啟動/停止令器3.3 把握系統(tǒng)的組成這是一個程序把握系統(tǒng)，假如以計算機為把握器，其把握系統(tǒng)如表3.3所示。質量檢測傳感器位置傳感器位置傳感器位置傳感器計算機上料機械手正品分揀機械手次品分揀機械手質量檢測傳感器位置傳感器位置傳感器位置傳感器計算機上料機械手正品分揀機械手次品分揀機械手傳送帶4這些是實現(xiàn)機械手分揀系統(tǒng)的必要變量，還需一些支持動畫效果的數(shù)值型數(shù)據(jù)對象、使用定時器的相關數(shù)據(jù)以及反映工作階段的變量等。有關傳送2對象，將其基本屬性設置如圖3-10所示，則實現(xiàn)了這兩個對象的建立。---宋停云與您共享------宋停云與您共享---圖3-10 傳送帶數(shù)據(jù)建立---宋停云與您共享------宋停云與您共享---第四章 設計思路機械手分揀系統(tǒng)把握流程圖---宋停云與您共享------宋停云與您共享---腳本程序：

圖4-1 上料分揀流程圖---宋停云與您共享------宋停云與您共享---IF Start=1 生EN上料桿伸縮增量=上料桿伸縮增量+1IF上料桿伸縮增量>25生EN上料桿伸縮增量=25上料氣爪增量=上料氣爪增量+0.5ENDIFENDIFIF上料氣爪增量>2生EN上料氣爪增量=2m=1ENDIFIFm=1生ENStart=0上料桿伸縮增量=上料桿伸縮增量-1IF上料桿伸縮增量<0生EN上料桿伸縮增量=0m=0n=1ENDIF---宋停云與您共享------宋停云與您共享---料伸縮增量=料伸縮增量-1IF料伸縮增量<-25生EN料伸縮增量=-25ENDIFENDIFIFn=1生EN上料桿旋轉增量=上料桿旋轉增量+1上料正旋限位開關=1料旋轉增量=料旋轉增量+1IF料旋轉增量>8生EN料旋轉增量=8ENDIFIF上料桿旋轉增量>8生EN上料桿旋轉增量=8n=0k=1ENDIFENDIFIFk=1生EN上料桿伸縮增量=上料桿伸縮增量+1IF上料桿伸縮增量>50生EN上料桿伸縮增量=50---宋停云與您共享------宋停云與您共享---上料氣爪增量=上料氣爪增量-0.5IF上料氣爪增量<0生EN上料氣爪增量=0k=0i=1a=1ENDIFENDIF料伸縮增量=料伸縮增量+1IF料伸縮增量>25生EN料伸縮增量=25ENDIFm=0ENDIFIFa=1生EN傳送帶旋轉增量=傳送帶旋轉增量+2IF傳送帶旋轉增量>50生EN傳送帶旋轉增量=50檢測工件=1ENDIF傳送帶旋轉增量0=傳送帶旋轉增量0+1IF傳送帶旋轉增量0>30生EN---宋停云與您共享------宋停云與您共享---0=30a=0檢測工件=1endifc=11=1ENDIFIFi=1生EN上料桿伸縮增量=上料桿伸縮增量-1IF上料桿伸縮增量<0生EN上料桿伸縮增量=0i=0j=1ENDIFENDIFIFj=1生EN檢測工件=1上料桿旋轉增量=上料桿旋轉增量-1IF上料桿旋轉增量<0生EN上料桿旋轉增量=0j=0ENDIF---宋停云與您共享------宋停云與您共享---ENDIF氣爪張開把握流程圖腳本程序：上料氣爪增量=上料氣爪增量+0.5IF上料氣爪增量<2生EN上料氣爪增量=2ENDIF實時數(shù)據(jù)庫---宋停云與您共享------宋停云與您共享---第五章 程序設計正品機械手分揀把握程序IF正品=1生EN1=1+1+1選擇完=1傳送帶啟停1=002=0=0傳送帶啟停=1檢測正品桿旋轉增量=0檢測正品桿伸縮增量=0傳送帶啟停3=0正品提料=04=0a=0IF傳送帶旋轉增>100 生EN傳送帶旋轉增=100ENDIFIF1>45生EN1=45a1=1---宋停云與您共享------宋停云與您共享---=0z1=1Z2=1ENDIFENDIFIFa1=1生EN正品提料=1正品=0傳送帶啟停2=1正品桿旋轉增=正品桿旋轉增+1 旋轉IF正品桿旋轉增量>8生EN正品桿旋轉增量=8m1=1a1=0ENDIF1=0=0傳送帶啟停=1ENDIFIFm1=1生EN正品桿伸縮增=正品桿伸縮增+1 下降傳送帶啟停2=1---宋停云與您共享------宋停云與您共享---IF正品桿伸縮增量>50生EN正品桿伸縮增量=50正品氣爪增=正品氣爪增+0.5 爪IF正品氣爪增量>2生EN正品氣爪增量=2m1=0n1=1ENDIFENDIF1=0=0傳送帶啟停=1ENDIFIFn1=1生EN正品桿伸縮增=正品桿伸縮增-1 升IF正品桿伸縮增量<0生EN正品桿伸縮增量=0n1=0j1=1ENDIF檢測正品桿伸縮增=檢測正品桿伸縮增-1 品升IF檢測正品桿伸縮增量<-50生EN---宋停云與您共享------宋停云與您共享---檢測正品桿伸縮增量=-50ENDIF傳送帶啟停=1檢測工件=01=02=1ENDIFIFj1=1生EN正品桿旋轉增量=正品桿旋轉增量-1IF正品桿旋轉增<0生EN 旋正品桿旋轉增量=0j1=0k1=1ENDIF檢測正品桿旋轉增量=檢測正品桿旋轉增量-1IF檢測正品桿旋轉增量<-8生EN檢測正品桿旋轉增量=-8ENDIF傳送帶啟停=1檢測工件=01=02=1---宋停云與您共享------宋停云與您共享---ENDIFIFk1=1生EN正品桿伸縮增量=正品桿伸縮增量+1IF正品桿伸縮增量>25生EN正品桿伸縮增量=25正品氣爪增=正品氣爪增-0.5 ' 降IF正品氣爪增量<0生EN正品氣爪增量=0k1=0i1=1ENDIFENDIF檢測正品桿伸縮增量=檢測正品桿伸縮增量+1IF檢測正品桿伸縮增量>-25生EN檢測正品桿伸縮增量=-25ENDIF傳送帶啟停=1檢測工件=01=02=1ENDIFIFi1=1生EN---宋停云與您共享------宋停云與您共享---傳送帶啟停2=0正品桿伸縮增量=正品桿伸縮增量-1傳送帶啟停=1傳送帶啟停1=0IF正品桿伸縮增量<0生EN正品桿伸縮增量=0ENDIFENDIF正次品機械動作時，新料水平移動程序IFc=1生EN傳送帶啟=1 隱蔽料endifIFi=1 AND K1=1 生EN 傳送帶啟停3=1傳送帶旋轉增量01=傳送帶旋轉增量01+2 傳送帶輪旋轉IF01>50生EN01=50檢測工件=1ENDIF傳送帶旋轉增量02=傳送帶旋轉增量02+2 工件IF傳送帶旋轉增量02>30生EN---宋停云與您共享------宋停云與您共享---傳送帶旋轉增量02=301=0endif2=0endifIF(i=1ORj=1)AND(傳送帶旋轉增量2>70OR傳送帶旋轉增量3>24)生EN 當正次機械手動作時，新料在帶上的水平運動傳送帶啟停4=1傳送帶旋轉增量01=傳送帶旋轉增量01+2IF01>50生EN01=50檢測工件=1ENDIF傳送帶旋轉增量022=傳送帶旋轉增量022+2IF022>30生EN022=30endif2=0endifIF傳送帶旋轉增量02>29生EN 顯示檢測工=1endif---宋停云與您共享------宋停云與您共享---IF傳送帶旋轉增量2>165AND傳送帶旋轉增量2<195生EN傳送帶旋轉增=傳送帶旋轉增+1 傳送帶輪旋轉endif限位開關把握程序IF上料桿伸縮增=0 生EN上料升限位開=1上料降限位開關=0ENDIFIF上料桿伸縮增=25 OR上料桿伸縮增=50生EN上料升限位開=0上料降限位開關=1ENDIFIF上料桿旋轉增量=0生EN上料正旋限位開關=0=1=0=1ENDIFIF上料桿旋轉增量=8生EN上料正旋限位開關=1上料逆旋限位開關=0上料伸限位開關=1---宋停云與您共享------宋停云與您共享---上料縮限位開關=0ENDIFIF正品桿伸縮增=0 生EN正品升限位開=1正品降限位開關=0ENDIFIF正品桿伸縮增=25 OR正品桿伸縮增=50生EN正品升限位開=0正品降限位開關=1ENDIFIF正品桿旋轉增量=0生EN正品正旋轉限位開關=0正品逆旋轉限位開關=1正品伸限位開關=0正品縮限位開關=1ENDIFIF正品桿旋轉增量=8生EN正品正旋轉限位開關=1正品逆旋轉限位開關=0正品伸限位開關=1正品縮限位開關=0ENDIF---宋停云與您共享------宋停云與您共享---IF次品桿伸縮增=0 生EN次品升限位開=1次品降限位開關=0ENDIFIF次品桿伸縮增=25 OR次品桿伸縮增=50生EN次品升限位開=0次品降限位開關=1ENDIFIF次品桿旋轉增量=0生EN次品正旋轉限位開關=0次品逆旋轉限位開關=1次品伸限位開關=0次品縮限位開關=1ENDIFIF次品桿旋轉增量=8生EN次品正旋轉限位開關=1次品逆旋轉限位開關=0次品伸限位開關=1次品縮限位開關=0ENDIF---宋停云與您共享------宋停云與您共享---第1章 緒論前言用于再現(xiàn)人手的的功能的技術裝置稱為用的機械手被稱為工業(yè)機械手2。的。機械手的結構形式開頭比較簡潔，專用性較強。隨著工業(yè)技術的進展，制---宋停云與您共享------宋停云與您共享---工業(yè)機械手的簡史現(xiàn)代工業(yè)機械手起源于2050。機械手首先是從開頭研制的。1958年聯(lián)合把握公司研制出第一臺1962年，機械鑄造公司在上述方案的基礎之上又試制成一臺數(shù)控示教Unimate（Unimaton）,特地生產工業(yè)機械手。1962Versatran1978年Unimate公司和斯坦福高校、麻省理工學院聯(lián)合研制一種Unimate-Vic-arm還特殊留意提高機械手的牢靠性，改進結構，降低成本。如 Unimate公司建立了8年機械手試驗臺，進行各種性能的試驗。預備把故障前平均時間（4001500±0.11970KuKaRETAB19691979年從事機械手的爭辯工50197642%。197944314535222197867197850%17---宋停云與您共享------宋停云與您共享---億日元，為1978619795690050%～60%199055（機械人機和電視設備保持聯(lián)系。并逐步進展成為柔性制造系統(tǒng)FMS(FlexibleManufacturingsystem)和柔性制造單元(FlexibleManufacturingCell)中重要一環(huán)。（機械人工業(yè)機械手在生產中的應用。75%是小批量生產；金屬505%。從這里可以看出，裝卸、搬運等工序機械化的迫切性，工業(yè)建筑旋轉零件（轉軸、盤類、環(huán)類）自動線45，上海拖拉機廠的齒坯自動線（盤類）等。---宋停云與您共享------宋停云與您共享---實現(xiàn)單機自動化方面各類半自動車床，有自動加緊、進刀、切削、退刀和松開的功能，單仍需人工上下料；裝上機械手，可實現(xiàn)全自動化生產，一人看管多臺機床。目前，機械手在這方面應用很多，如上海柴油機廠的曲拐自動車床和座圈自動車床機械手，Y38（生產線中有兩臺多工位機床）和天津二注塑機有加料、合模、成型、分模等自動工作循環(huán)，裝上機160t200t400t120t40t鑄、鍛、焊熱處理等熱加工方面模鍛方面，國內大批量生產的3t5t10t機械手的組成工業(yè)的機械手由執(zhí)行機構、驅動機構和把握機構三部分組成組成6。執(zhí)行機構（多為回轉型，因其結構簡潔（也有多指（（2）腕部是連接手部和臂部的部件，并可用來調整被抓物體的方位，以---宋