機械手課程設(shè)計---氣壓傳動兩維運動機械手

1、<p><b>　　課</b></p><p><b>　　程</b></p><p><b>　　設(shè)</b></p><p><b>　　計</b></p><p><b>　　說</b></p><p

2、><b>　　明</b></p><p><b>　　書</b></p><p>　　論文題目：氣壓傳動兩維運動機械手 </p><p>　　學生姓名： </p><p>　　學生學號： </p><p>　　專業(yè)班級：機械工程

3、及自動化07級7班</p><p>　　指導教師： </p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1 引言1</b></p><p><b>　　2 設(shè)計任務(wù)1</b></p><p>　　

4、2.1設(shè)計任務(wù)介紹及意義1</p><p>　　2.2設(shè)計任務(wù)明細1</p><p>　　3 總體方案設(shè)計3</p><p><b>　　3.1 方案一3</b></p><p><b>　　3.2 方案二4</b></p><p>　　3.3 方案的比較及最終方案

5、的確定4</p><p>　　4 機械傳動系統(tǒng)設(shè)計5</p><p>　　4.1手指氣缸的設(shè)計6</p><p>　　4.2縱向氣缸的設(shè)計11</p><p>　　4.3橫向氣缸的設(shè)計12</p><p>　　5電氣控制系統(tǒng)設(shè)計13</p><p>　　5.1控制系統(tǒng)的基本組成13

6、</p><p>　　5.2氣動回路的設(shè)計13</p><p>　　5.3 主要元件選擇設(shè)計15</p><p>　　5.4 PLC程序控制系統(tǒng)設(shè)計17</p><p>　　5.4.1 控制要求17</p><p>　　5.4.2 I/O分配表及I/O接線圖17</p><p>　　

7、5.4.3 流程圖19</p><p>　　5.4.4 PLC程序20</p><p><b>　　6設(shè)計小結(jié)28</b></p><p><b>　　7參考文獻28</b></p><p><b>　　1 引言</b></p><p>　　近2

8、0年來，氣動技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域迅速拓寬，尤其是在各種自動化生產(chǎn)線上得到廣泛應(yīng)用。電氣可編程控制技術(shù)與氣動技術(shù)相結(jié)合，使整個系統(tǒng)自動化程度更高，控制方式更靈活，性能更加可靠；氣動機械手、柔性自動生產(chǎn)線的迅速發(fā)展，對氣動技術(shù)提出了更多更高的要求；微電子技術(shù)的引入，促進了電氣比例伺服技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代控制理論的發(fā)展，使氣動技術(shù)從開關(guān)控制進入閉環(huán)比例伺服控制，控制精度不斷提高；由于氣動脈寬調(diào)制技術(shù)具有結(jié)構(gòu)簡單、抗污染能力強和成本低廉等特點，國內(nèi)外都在

9、大力開發(fā)研究。</p><p>　　氣動機械手作為機械手的一種，它具有結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、動作迅速、平穩(wěn)、可靠、節(jié)能和不污染環(huán)境等優(yōu)點而被廣泛應(yīng)用。本文設(shè)計了一種氣壓傳動兩維運動機械手，用于生產(chǎn)流水線上物料的搬運。</p><p><b>　　2 設(shè)計任務(wù)</b></p><p>　　2.1設(shè)計任務(wù)介紹及意義</p><p&g

10、t;　　通過課程設(shè)計培養(yǎng)學生綜合運用所學知識的能力，提高分析和解決問題能的一個重要環(huán)節(jié)，專業(yè)課程設(shè)計是建立在專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)方向課的基礎(chǔ)的，是學生根據(jù)所學課程進行的工程基本訓練，課程設(shè)計的意義在于：</p><p>　　1．培養(yǎng)學生綜合運用所學的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識，獨立進行機電控制系統(tǒng)（產(chǎn)品）的初步設(shè)計工作，并結(jié)合設(shè)計或試驗研究課題進一步鞏固和擴大知 識領(lǐng)域。</p><p>　　2．培養(yǎng)

11、學生搜集、閱讀和綜合分析參考資料，運用各種標準和工具書籍以及編寫技術(shù)文件的能力，提高計算、繪圖等基本技能。</p><p>　　3．培養(yǎng)學生掌握機電產(chǎn)品設(shè)計的一般程序方法，進行工程師基本素質(zhì)的訓練。</p><p>　　4．樹立正確的設(shè)計思想及嚴肅認真的工作作風。</p><p><b>　　2.2設(shè)計任務(wù)明細</b></p>&

12、lt;p><b>　　1. 基本要求：</b></p><p>　?。?）方案設(shè)計：根據(jù)課程設(shè)計任務(wù)的要求，在搜集、歸納、分析資料的基礎(chǔ)上，明確系統(tǒng)的主要功能，確定實現(xiàn)系統(tǒng)主要功能的原理方案，并對各種方案進行分析和評價，進行方案選優(yōu)。</p><p>　?。?）總體設(shè)計：針對具體的原理方案，通過對動力和總體參數(shù)的選擇和計算，進行總體設(shè)計，最后給出機械系統(tǒng)的控制原

13、理圖或主要部件圖（A2一張）。</p><p>　?。?）根據(jù)控制功能要求，完成電氣控制設(shè)計，給處電氣控制電路原理圖（A3圖一張）。</p><p>　?。?）課程設(shè)計的成果最后集中表現(xiàn)在課程設(shè)計說明書和所繪制的設(shè)計圖紙上，每個學生應(yīng)獨立完成課程設(shè)計說明書一份，字數(shù)為5000字以上，設(shè)計圖紙不少于兩張。</p><p>　　(5）用計算機繪圖或手工繪圖，打印說明書。

14、</p><p>　　(6）設(shè)計選題分組進行，每位同學采用不同方案（或參數(shù)）獨立完成；</p><p>　　2．該機械手的功能：將圓柱形物料從位置1自動搬運到位置2，位置1和位置2相距400mm，放下物料后返回原始位置，繼續(xù)搬運下一個物料，然后一直循環(huán)下去，直到搬完或接到停止命令。（如圖 1 所示）</p><p><b>　　圖 1 搬運任務(wù)</b

15、></p><p><b>　　3．任務(wù)要求：</b></p><p>　　執(zhí)行元件：氣動氣缸；</p><p>　　運動方式：直角坐標；</p><p>　　控制方式：PLC控制；</p><p>　　控制要求：速度控制；</p><p>　　4．主要設(shè)計參數(shù)參數(shù)：

16、</p><p>　　氣缸工作行程——400 mm；</p><p>　　運動負載質(zhì)量——50 kg；</p><p>　　移動速度控制——0.2 m/s。</p><p><b>　　3 總體方案設(shè)計</b></p><p><b>　　3.1 方案一</b></p&

17、gt;<p>　　圖 2 方案一示意圖</p><p>　　夾緊氣缸； 2-縱向氣缸 ；3-橫向氣缸； 4-常開手部 </p><p>　　5-固定支架導軌（2個）；6-彈簧</p><p><b>　　3.2 方案二</b></p><p><b>　　圖3 方案二示意圖</b>&l

18、t;/p><p>　　升降氣缸 2-水平移動氣缸 3-夾緊氣缸 4-常開手部 5-彈簧</p><p>　　3.3 方案的比較及最終方案的確定</p><p>　　由以上兩個方案可以看出：方案一為懸掛式，根據(jù)場地情況制作一個固定支架，機械手的所有重量都由固定支架來支撐。支架上方是一個導軌，氣缸3通過固定設(shè)備固定在導軌上，氣缸2通過與導軌相連，可以在水平方向移動。氣缸1采

19、用的是靠彈簧恢復的單作用氣缸，它與手爪構(gòu)成了一套常閉式夾緊裝置；方案二為地面固定式，氣缸3固定在地面上的固定臺上，其它氣缸重量由氣缸3支撐，氣缸1與方案一相同。</p><p>　　通過方案比較可知，在負載相同的情況下，方案二中氣缸3的尺寸將遠遠小于方案一，浪費原材料，不經(jīng)濟，而且橫向氣缸活塞桿會承受很大的彎矩，影響裝置的使用壽命，但方案一的占地面積大些。綜合考慮后，我認為方案一較方案二更好些，故我選擇方案一。&

20、lt;/p><p>　　4 機械傳動系統(tǒng)設(shè)計</p><p>　　本方案的機械設(shè)計中重在氣缸的設(shè)計，氣缸1的作用是物品的抓緊和釋放，氣缸2的作用是實現(xiàn)物料縱向的提升與下降，氣缸3的作用是實現(xiàn)物料的橫向移動。對氣缸結(jié)構(gòu)的要求一是重量盡量輕，以達到動作靈活、運動速度高、節(jié)約材料和動力，同時減少運動的沖擊，二是要有足夠的剛度以保證運動精度和定位精度</p><p>　　氣缸的

21、設(shè)計流程圖如圖5所示</p><p>　　圖4 氣缸設(shè)計流程圖</p><p>　　氣缸按結(jié)構(gòu)特征分類如圖 5</p><p>　　單活塞桿氣缸是各類氣缸中應(yīng)用最廣的一種氣缸。由于它只在活塞的一端有活塞桿，活塞兩側(cè)承受氣壓作用 的面積不等，因而活塞桿伸出時的推力大于退回時的拉力。雙活塞桿氣缸活塞兩側(cè)都有活塞桿，兩側(cè)受氣壓作用的面積相等， 活塞桿伸出時的推力和退回時的

22、拉力相等。</p><p>　　單作用氣缸是由一側(cè)氣口供給氣壓驅(qū)動活塞運動，依靠彈簧力、外力或自重等作用返回；而雙作用氣缸是由兩側(cè)供氣口交替供給氣壓使活塞作往復運動。結(jié)合課程設(shè)計的方案，夾緊氣缸1選擇單作用氣缸，依靠彈簧力恢復；縱向氣缸2選擇單作用氣缸，靠重力恢復；橫向氣缸3選擇雙作用氣缸</p><p><b>　　圖5 氣缸結(jié)構(gòu)分類</b></p>

23、<p>　　4.1手指氣缸的設(shè)計</p><p>　　圖6 手指氣缸結(jié)構(gòu)圖</p><p><b>　　夾緊力 的計算</b></p><p>　　手指加在工件上的夾緊力，是設(shè)計手部的主要依據(jù)。必須對其大小、方向和作用點進行分析、計算。一般來說，夾緊力必須克服工件重力所產(chǎn)生的靜載荷以及工件運動狀態(tài)變化所產(chǎn)生的載荷(慣性力或慣性力矩)，

24、以使工件保持可靠的夾緊狀態(tài)。</p><p>　　手指對工件的夾緊力可按下式計算：</p><p>　　式中 ——安全系數(shù)，通常取1.2-2.0；</p><p>　　——工作情況系數(shù)，主要考慮慣性力的影響，可用下式估算</p><p>　　其中 a——運載工件時重力方向的最大升加速度</p><p>　　g——

25、重力加速度 </p><p>　　——方位系數(shù)，根據(jù)手指與工件形狀以及手指與工件位置不同進行選定。</p><p><b>　　f——摩擦系數(shù)</b></p><p>　　G——選取工件所受的重力（N）</p><p><b>　　設(shè) 為1.5，</b></p><p>

26、<b>　　將已知條件代入得：</b></p><p><b>　　氣缸的內(nèi)徑</b></p><p>　　根據(jù)手指的幾何關(guān)系得：</p><p>　　由設(shè)計任務(wù)可以知道，要驅(qū)動的負載大小位100Kg，考慮到氣缸未加載時實際所能輸出的力，受氣缸活塞和缸筒之間的摩擦、活塞桿與前氣缸之間的摩擦力的影響。在研究氣缸性能和確定氣缸

27、缸徑時，常用到負載率β：</p><p>　　由《液壓與氣壓傳動技術(shù)》表11-1：取β=0.45</p><p><b>　　根據(jù)氣缸的結(jié)構(gòu)得：</b></p><p>　　估算時取d=0.3D, =40N, P=0.5 。代入上式得：</p><p>　　按照GB/T2348-1993標準進行圓整，取D=80 mm&

28、lt;/p><p><b>　　活塞桿直徑</b></p><p>　　由d=0.3D 估取活塞桿直徑 d=25 mm</p><p>　　(4) 缸筒長度的確定：</p><p>　　缸筒長度S=L+B+20</p><p>　　L為活塞行程；B為活塞厚度</p><p>　

29、　活塞厚度B=(0.20 0.25)D= 0.20 80=16mm</p><p>　　由于氣缸的行程L=200mm ,所以S=L+B+20=236 mm</p><p>　　氣缸筒的壁厚的確定:</p><p>　　由《液壓氣動技術(shù)速查手冊》知：一般氣缸缸筒與內(nèi)徑之比 ，其壁厚通常按薄壁筒公式計算：</p><p>　　通常計算出的壁厚往往

30、很薄，考慮機械加工工藝性，往往將缸筒壁厚適當加厚，且盡量選用標準內(nèi)徑和壁厚的鋼管與鋁合金管。下圖所列缸筒壁厚可供參考。</p><p>　　假設(shè)所選材料為無縫鋼管，則由表知</p><p>　　(6)氣缸耗氣量的計算：</p><p>　　氣缸的耗氣量是指氣缸往復運動時所消耗的壓縮空氣量。耗氣量大小與氣缸的性能無關(guān)， 但它是選擇空壓機排氣量的重要依據(jù)。</p&

31、gt;<p>　　(7)氣缸的進、排氣口計算</p><p>　　通常氣缸的進、排氣口的直徑大小與氣缸速度有關(guān)，根據(jù)ISO-15552、ISO-7180。氣缸的進、排氣口的直徑見下表（ISO標準規(guī)定）</p><p>　　查此表可知，氣缸的進、排氣口的規(guī)格為 </p><p>　　4.2縱向氣缸的設(shè)計</p><p>　　由設(shè)計

32、方案可以知道，縱向氣缸1不僅要承受負載50kg的重量，還要承受氣缸3及手指部分的重量，假設(shè)此重量為負載的十分之一，即5kg。則縱向氣缸實際的負載F=539N。進一步求的理論負載 </p><p><b>　　氣缸的內(nèi)徑</b></p><p><b>　　由公式 得：</b></p><p>　　查表后得：D=63mm。&

33、lt;/p><p><b>　　活塞桿直徑</b></p><p>　　由d=0.3D 估取活塞桿直徑 d=18.9 mm</p><p>　　查表后得：d=20mm</p><p>　　(3) 缸筒長度的確定：</p><p>　　缸筒長度S=L+B+20</p><p>　

34、　L為活塞行程；B為活塞厚度</p><p>　　活塞厚度B=(0.20 0.25)D= 0.20 63=13mm</p><p>　　由于氣缸的行程L=400mm ,所以S=L+B+20=433 mm</p><p><b>　　氣缸筒的壁厚的確定</b></p><p>　　選用無縫鋼管為材料，查表得：</p&

35、gt;<p>　　(5)氣缸耗氣量的計算</p><p>　　(6)氣缸的進、排氣口計算</p><p>　　查表可知，氣缸的進、排氣口的規(guī)格為 </p><p>　　4.3橫向氣缸的設(shè)計</p><p><b>　　氣缸的內(nèi)徑</b></p><p>　　根據(jù)機械手結(jié)構(gòu)關(guān)系得：&l

36、t;/p><p><b>　　?。?， </b></p><p><b>　　得： (近似)</b></p><p><b>　　根據(jù)氣缸的結(jié)構(gòu)得：</b></p><p>　　估算時取d=0.3D, P=0.5 。代入上式得：</p><p>　　按照GB

37、/T2348-1993標準進行圓整，取D=50 mm</p><p><b>　　活塞桿直徑</b></p><p>　　由d=0.3D 估取活塞桿直徑 d=15 mm</p><p>　　查表得：d=16mm</p><p><b>　　缸筒長度的確定：</b></p><p&

38、gt;　　缸筒長度S=L+B+20</p><p>　　L為活塞行程；B為活塞厚度</p><p>　　活塞厚度B=(0.20 0.25)D= 0.20 0=10mm</p><p>　　由于氣缸的行程L=400mm ,所以S=L+B+20=430 mm</p><p>　　氣缸筒的壁厚的確定:</p><p>　　假

39、設(shè)所選材料為無縫鋼管，則由表知</p><p><b>　　氣缸耗氣量的計算：</b></p><p>　　氣缸的進、排氣口計算</p><p>　　查表可知，氣缸的進、排氣口的規(guī)格為 </p><p><b>　　5電氣控制系統(tǒng)設(shè)計</b></p><p>　　5.1控制系

40、統(tǒng)的基本組成</p><p>　　一個完整的控制系統(tǒng)應(yīng)該包括被控對象、執(zhí)行機構(gòu)、檢測裝置、模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器和數(shù)模(D/A)轉(zhuǎn)換器、數(shù)字計算機系統(tǒng)(包括硬件和軟件)。圖6所示是其基本框圖。在本系統(tǒng)中各個部分的組成如下: </p><p>　　圖7 控制系統(tǒng)的組成</p><p><b>　　被控參數(shù)</b></p><p&

41、gt;　　由設(shè)計任務(wù)可知，此系統(tǒng)中的控制參數(shù)為速度，即氣缸活塞的運動速度</p><p><b>　?。?）執(zhí)行機構(gòu)</b></p><p>　　系統(tǒng)中的執(zhí)行機構(gòu)是氣動控制回路中的氣缸，通過調(diào)節(jié)節(jié)流閥來控制進入和排除氣缸的流量，來控制活塞的運動速度。</p><p><b>　　（3）控制器</b></p>

42、<p>　　本系統(tǒng)采用的控制方式是PLC程序控制。因通用性好，變更程序方便，PLC程序控制是線路復雜時程序控制的典型代表。它不僅可使控制部分小型化，容易實現(xiàn)聯(lián)鎖信號處理，同時各種邏輯及附加運算和D/A與A/D轉(zhuǎn)換均可在PLC內(nèi)部進行，使整個傳動控制回路中的氣動回路部分非常簡單。其缺點是維修人員應(yīng)具備一定的微機知識，能及時進行工作異常時的事故處理及復位啟動等問題。</p><p>　　5.2氣動回路的設(shè)計

43、</p><p>　　由設(shè)計任務(wù)知，系統(tǒng)控制要求是速度控制，即物料在運輸過程中的速度保持在一定數(shù)值，所以設(shè)計的氣動回路為調(diào)速回路。整個控制原理回路圖將在大圖中展示。</p><p>　　單作用氣缸的調(diào)速回路</p><p>　　設(shè)計方案中，升降氣缸2和夾緊氣缸1均為單作用氣缸，氣缸2通過重力恢復，而氣缸1通過彈簧力恢復。對于單作用氣缸，調(diào)速回路該回路由左右兩個單向節(jié)

44、流閥來分別控制活塞桿的升降速度。</p><p>　　圖8為單作用氣缸調(diào)速回路的示意圖:</p><p>　　圖8 單作用氣缸的調(diào)速回路</p><p>　　圖9 雙作用氣缸的調(diào)速回路</p><p>　　雙作用氣缸的調(diào)速回路</p><p>　　設(shè)計方案中，氣缸3為雙活塞桿雙作用氣缸，氣缸3的作用是使物料水平移動。雙

45、作用氣缸的調(diào)速回路主要有進氣節(jié)流和排氣節(jié)流方法，一般多采用排氣節(jié)流，如圖9（a）所示。圖9（b）也是排氣節(jié)流回路，在換向閥的排氣口安裝排氣節(jié)流閥，實現(xiàn)速度控制。這種方法比較簡單，也較常用。但是要注意所選用的二位五通換向閥是否允許后接排氣節(jié)流閥，以免引起動作失常。圖9（c）是進氣節(jié)流回路。由于進氣流量小而排氣流量大，進氣腔壓力上升緩慢，當進氣和排氣兩腔壓差達到剛好克服各種反力時，活塞就突然前進，使進氣腔容積突然增大，進氣腔壓力下降，活塞就

46、停止前進。氣缸活塞這種“忽走忽?！钡默F(xiàn)象稱為氣缸的爬行，故較少采用這種調(diào)速方法。</p><p>　　5.3 主要元件選擇設(shè)計</p><p><b>　　節(jié)流閥</b></p><p>　　節(jié)流閥是依靠改變閥的流通面積來調(diào)節(jié)流量的。要求節(jié)流閥流量的調(diào)節(jié)范圍 較寬，能進行微小流量調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)精確，性能穩(wěn)定，閥芯開度與通過的流量成正比。為使節(jié)流閥適

47、用于不同的使用 場合，節(jié)流閥的結(jié)構(gòu)有多種，圖10為常用的典型節(jié)流結(jié)構(gòu)。</p><p>　　圖10 常用的節(jié)流閥結(jié)構(gòu)</p><p>　　平板閥；（b）針閥；（c）球閥</p><p>　　由方案可知，系統(tǒng)中的速度調(diào)節(jié)靠普通的節(jié)流閥無法實現(xiàn)，應(yīng)該使用單向節(jié)流閥，它是由單向閥和節(jié)流閥組合而成的流量控制閥，常用作氣缸的速度控制，又稱為速度控制閥。這種閥僅對一個方向的氣流

48、進行節(jié)流控制，旁路的單向閥關(guān)閉； 在相反方向上氣流可以通過開啟的單向閥自由流過（滿流）。</p><p>　　一般，單向節(jié)流閥的流量調(diào)節(jié)范圍為管道流量的２０％～３０％。對于要求能在較寬范圍里進行速度控制的場合，可采用單向 閥開度可調(diào)的速度控制閥。</p><p>　　圖11為單向節(jié)流閥和雙單向節(jié)流閥的結(jié)構(gòu)圖：</p><p><b>　?。╞）</b

49、></p><p><b>　　圖11 節(jié)流閥</b></p><p>　　單向節(jié)流閥；（b）雙單向節(jié)流閥</p><p><b>　　換向閥</b></p><p>　　按控制方式分類，常用的有氣壓控制、電磁控制、人力控制和機械控制四類。根據(jù)方案，我選擇電磁控制方式。PLC控制利用繼電器KM

50、，進而控制電磁線圈中電流的通斷，達到換向的目的</p><p>　　按方案要求，此系統(tǒng)中需二個三位三通電磁換向閥和一個三位五通電磁換向閥。（具體圖將在控制原理圖中表示）。</p><p><b>　　壓差流量計</b></p><p>　　壓差流量計，壓差流量計是一種測定流量的儀器。它是利用流體流經(jīng)節(jié)流裝置時所產(chǎn)生的壓力差與流量之間存在一定關(guān)系

51、的原理，通過測量壓差來實現(xiàn)流量測定。節(jié)流裝置是在管道中安裝的一個局部收縮元件，最常用的有孔板、噴嘴和文丘里管。流量Q的計算公式為：</p><p>　　式中： 為流量系數(shù)； 為氣體膨脹修正系數(shù)； 為節(jié)流部的截面積； 為流體密度；P1和P2分別為節(jié)流前后的壓力。對于不可壓縮的氣體，可不考慮氣體膨脹修正系數(shù)，即流量公式為： 和 一般由實驗方法確定。目前，壓差流量計的標準化程度已相當高，它的構(gòu)造、尺寸嚴格按照規(guī)定制作

52、時，則可查出C和ε無需通過實驗方法確定。圖12為其外形結(jié)構(gòu)圖：</p><p><b>　　圖12 壓差流量計</b></p><p>　　通過測得管道的流量，求得氣缸運動速度，并與規(guī)定值比較，通過誤差來調(diào)節(jié)節(jié)流閥控制流量，進而達到控制速度的目的。</p><p>　　5.4 PLC程序控制系統(tǒng)設(shè)計</p><p>　　

53、5.4.1 控制要求</p><p>　　該系統(tǒng)要求該氣動機械手的動作邏輯順序為： 夾緊物料——上升——水平移動——下降——松開物料——返回初始位置，完成一次物料的搬運，并循環(huán)下去。具體動作如下：</p><p>　　按下啟動按鈕，夾緊氣缸1夾緊物料（2s）；</p><p>　　升降氣缸2動作，向上提升物料，到達上極限位置后停止動作；</p><

54、;p>　　水平氣缸3使物料水平向右移動，到達右極限位置后停止；</p><p>　　升降氣缸2使物料下降，至到達下極限位置后停止；</p><p>　　松開物料。并原路返回進行下一次搬運。</p><p>　　5.4.2 I/O分配表及I/O接線圖</p><p><b>　　I/O分配表</b></p&g

55、t;<p>　　在作分配表前，首先應(yīng)該確定PLC的輸入和輸出。本系統(tǒng)中，輸入有：啟動按鈕SB1,停止按鈕SB2，上下限位開關(guān)SB3和SB4，左右限位開關(guān)SB5和SB6；輸出有：夾緊KM1和松開KM2，上升KM3和下降KM4，左移KM5，右移KM6。即有六個數(shù)字量輸入和四個數(shù)字量輸出，故選擇西門子公司的S7-200中的CPU222模塊，此型號為8入/6出，足夠系統(tǒng)使用，并且其可以擴展兩個模塊數(shù)量，在以后中如果有需要，完全可以

56、滿足要求。I/O分配表如下所示</p><p><b>　　I/O分配表</b></p><p><b>　　I/O接線圖</b></p><p>　　圖10為PLC的I/O接線圖：</p><p>　　圖10 I/O接線圖</p><p><b>　　5.4.3

57、流程圖</b></p><p>　　5.4.4 PLC程序</p><p><b>　　梯形圖</b></p><p><b>　　語句表</b></p><p><b>　　Network 1</b></p><p><b>　　

58、// 啟動</b></p><p>　　LD I0.1</p><p>　　O M0.0</p><p>　　AN I0.2</p><p>　　= M0.0</p><p><b>　　Network 2</b></p><p&

59、gt;　　LD M0.0</p><p>　　= S0.1</p><p><b>　　Network 3</b></p><p><b>　　// 夾緊工件</b></p><p>　　LSCR S0.1</p><p><b>　　Netw

60、ork 4</b></p><p>　　LD SM0.0</p><p>　　= Q0.1</p><p>　　TON T37, 30</p><p><b>　　Network 5</b></p><p>　　LD T37</p><

61、;p>　　SCRT S0.2</p><p><b>　　Network 6</b></p><p><b>　　SCRE</b></p><p><b>　　Network 7</b></p><p><b>　　// 上升</b></p

62、><p>　　LSCR S0.2</p><p><b>　　Network 8</b></p><p>　　LD SM0.0</p><p>　　= Q0.3</p><p><b>　　Network 9</b></p><p>

63、　　LD I0.3</p><p>　　SCRT S0.3</p><p>　　Network 10</p><p><b>　　SCRE</b></p><p>　　Network 11</p><p><b>　　// 右移</b></p>&l

64、t;p>　　LSCR S0.3</p><p>　　Network 12</p><p>　　LD SM0.0</p><p>　　= Q0.6</p><p>　　Network 13</p><p>　　LD I0.6</p><p>　　SCRT S

65、0.4</p><p>　　Network 14</p><p><b>　　SCRE</b></p><p>　　Network 15</p><p><b>　　// 下降</b></p><p>　　LSCR S0.4</p><p>　　N

66、etwork 16</p><p>　　LD SM0.0</p><p>　　= Q0.4</p><p>　　Network 17</p><p>　　LD I0.4</p><p>　　SCRT S0.5</p><p>　　Network 18</p&g

67、t;<p><b>　　SCRE</b></p><p>　　Network 19</p><p><b>　　// 松開</b></p><p>　　LSCR S0.5</p><p>　　Network 20</p><p>　　LD SM0.0

68、</p><p>　　R Q0.1, 1</p><p>　　S Q0.2, 1</p><p>　　TON T38, 30</p><p>　　Network 21</p><p>　　LD T38</p><p>　　SCRT S0.6</p>

69、;<p>　　Network 22</p><p><b>　　SCRE</b></p><p>　　Network 23</p><p><b>　　// 上升</b></p><p>　　LSCR S0.6</p><p>　　Network 24<

70、;/p><p>　　LD SM0.0</p><p>　　= Q0.3</p><p>　　Network 25</p><p>　　LD I0.3</p><p>　　SCRT S0.7</p><p>　　Network 26</p><p>

71、;<b>　　SCRE</b></p><p>　　Network 27</p><p><b>　　// 左移</b></p><p>　　LSCR S0.7</p><p>　　Network 28</p><p>　　LD SM0.0</p>

72、<p>　　= Q0.5</p><p>　　Network 29</p><p>　　LD I0.5</p><p>　　SCRT S1.0</p><p>　　Network 30</p><p><b>　　SCRE</b></p><p&

73、gt;　　Network 31</p><p><b>　　// 下降</b></p><p>　　LSCR S1.0</p><p>　　Network 32</p><p>　　LD SM0.0</p><p>　　= Q0.4</p><p>　

74、　Network 33</p><p>　　LD I0.4</p><p>　　SCRT S0.1</p><p>　　Network 34</p><p><b>　　SCRE</b></p><p>　　Network 35</p><p><b>

75、;　　// 停止</b></p><p>　　LD I0.2</p><p>　　R Q0.1, 6</p><p><b>　　6設(shè)計小結(jié)</b></p><p>　　通過此次課程設(shè)計,暴露出了平時學習當中存在的問題:學習不夠深入,了解不透徹,導致在做課程設(shè)計的過程中,經(jīng)常對一些基本的知識

76、點弄混.這次課程設(shè)計是畢業(yè)設(shè)計前最后的一次練兵,對我來說非常有意義。通過了這次課程設(shè)計,我對古人的一句話有了更深的理解”學而時習之,不亦悅乎”,是的,只有經(jīng)常復習,經(jīng)常鞏固,才能不知識真正的扎根在你的腦海中。</p><p>　　最后,我要感謝我的同學,其實他們也是我的老師。由于這次課程設(shè)計中有一部分PLC控制部分，雖然在前面的機電綜合實踐也接觸過PLC，但那只是皮毛而已，所以這次機械電子的同學幫了我很大的忙。同

77、時我也感覺到控制的重要性，我會繼續(xù)學習控制知識。</p><p><b>　　7參考文獻</b></p><p>　　[1].郭柏林,胡正義.氣動取模機械手夾具的PLC控制.湖北工業(yè)大學學報</p><p>　　[2].張州，張廣義基于PLC控制的氣動機械手系統(tǒng).機電產(chǎn)品與開發(fā)</p><p>　　[3].成大先.機械設(shè)

78、計手冊氣壓傳動單行本. 北京：化學工業(yè)出版社.2010</p><p>　　[4].張利平.液壓與氣壓設(shè)計手冊. 北京：機械工業(yè)出版社.2007</p><p>　　[5].王啟義.中國機械設(shè)計大典·電子版. 北京：中國機械工業(yè)學會.2008</p><p>　　[6].肖興明.機電控制及自動化. 徐州：中國礦業(yè)大學出版社.2003</p>

79、<p>　　[7].苗運江.Programmable Controller. 徐州：中國礦業(yè)大學出版社.2006</p><p>　　[8].李愛軍，陳國平.畫法幾何及機械制圖. 徐州：中國礦業(yè)大學出版社.2007</p><p>　　[9].馬希青，孫海波.Pro/e Wildfire 三維造型是用教程.徐州：中國礦業(yè)大學出版社.2007</p><p>