機(jī)械手plc課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　摘要……………………………………………………………………………………3</p><p>　　一：課程設(shè)計(jì)目的…………………………………………………………… ………3</p><p>　　一．引言………………………………………………………………………………4</p>

2、;<p>　　二．機(jī)械手的工作原理……………………………………………………………9</p><p>　　（一）機(jī)械手的概述…………………………………………………………9</p><p>　?。ǘC(jī)械手的工作方式…………………………………………………… 10</p><p>　　(三)、課程設(shè)計(jì)控制要求………………………………………………………

3、 10</p><p>　　三．機(jī)械手控制的硬件設(shè)計(jì)…………………………………………………12</p><p>　?。ㄒ唬﹤魉蛶C(jī)械手控制PLC接線圖……………………………………… 12</p><p>　　(二) I/O設(shè)備及I/O點(diǎn)分配表……………………………………… 13</p><p

4、>　　四.控制程序…………………………………………………………………… 14</p><p>　　(一)機(jī)械手PLC控制程序編程控制梯形圖……………………………………… 14</p><p>　?。ǘ┲噶畋怼?17</p><p>　　五．課程設(shè)計(jì)心得……………………………………………………………

5、…18</p><p>　　參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………18</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　在工業(yè)生產(chǎn)和其他領(lǐng)域內(nèi)，由于工作的需要，人們經(jīng)常受到高溫、腐蝕及有毒氣體等因素的危害，增加了工人的勞動強(qiáng)度，甚至于危及生命。自從機(jī)械手問世以來，相應(yīng)的各種難題迎刃而解。機(jī)械手可

6、在空間抓、放、搬運(yùn)物體，動作靈活多樣，適用于可變換生產(chǎn)品種的中、小批量自動化生產(chǎn)，廣泛應(yīng)用于柔性自動線。機(jī)械手一般由耐高溫，抗腐蝕的材料制成，以適應(yīng)現(xiàn)場惡劣的環(huán)境，大大降低了工人的勞動強(qiáng)度，提高了工作效率。機(jī)械手是工業(yè)機(jī)器人的重要組成部分，在很多情況下它就可以稱為工業(yè)機(jī)器人。工業(yè)機(jī)器人是集機(jī)械、電子、控制、計(jì)算機(jī)、傳感器、人工智能等多學(xué)科先進(jìn)技術(shù)于一體的現(xiàn)代制造業(yè)重要的自動化裝備。廣泛采用工業(yè)機(jī)器人，不僅可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量與產(chǎn)量，而且對

7、保障人身安全，改善勞動環(huán)境，減輕勞動強(qiáng)度，提高勞動生產(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?？删幊炭刂破魇抢^電器控制和計(jì)算機(jī)控制出上開發(fā)的產(chǎn)品，逐漸發(fā)展成以微器處理為核心把自動化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)融為一體的新型工業(yè)自動控制裝置。本文應(yīng)用三菱公司生產(chǎn)的可編程控制器FX系列PLC，實(shí)現(xiàn)機(jī)械手搬運(yùn)控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)充分利用了可編程控制器（PLC）控制功能。使該系統(tǒng)</p><p>　　關(guān)鍵詞：可

8、編程控制器PLC，PLC的結(jié)構(gòu)及基本配置，機(jī)械手，限位開關(guān)</p><p><b>　　一：課程設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　編程序控制器（PLC）于20世紀(jì)60年代在美國誕生，在我國的發(fā)展與應(yīng)用已有30多年的歷史，現(xiàn)在它已經(jīng)廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的各個工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，成為提高工業(yè)裝備電氣自動化水平的重要設(shè)備和強(qiáng)大支柱。因此，PLC技術(shù)已成為電氣自動化專業(yè)技能型人才

9、必不可少的重要技能,《 PLC技能培訓(xùn)》課程是《電氣設(shè)備與PLC》課程實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，通過實(shí)踐，可以幫助學(xué)生加深對理論知識消化吸收，提高PLC編程技能。</p><p>　　課程設(shè)計(jì)的主要目的是通過某一生產(chǎn)設(shè)備的電氣控制裝置的設(shè)計(jì)實(shí)踐，了解一般電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程、設(shè)計(jì)要求、應(yīng)完成的工作內(nèi)容和具體設(shè)計(jì)方法。通過設(shè)計(jì)也有助于復(fù)習(xí)、鞏固以往所學(xué)的知識，達(dá)到靈活應(yīng)用的目的。電氣設(shè)計(jì)必須滿足生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)工藝的要求，因此，

10、設(shè)計(jì)之前必須了解設(shè)備的用途、結(jié)構(gòu)、操作要求和工藝過程，在此過程中培養(yǎng)從事設(shè)計(jì)工作的整體觀念。</p><p>　　課程設(shè)計(jì)應(yīng)強(qiáng)調(diào)能力培養(yǎng)為主，在獨(dú)立完成設(shè)計(jì)任務(wù)的同時，還要注意其他幾方面能力的培養(yǎng)與提高，如獨(dú)立工作能力與創(chuàng)造力；綜合運(yùn)用專業(yè)及基礎(chǔ)知識的能力，解決實(shí)際工程技術(shù)問題的能力；查閱圖書資料、產(chǎn)品手冊和各種工具書的能力；工程繪圖的能力；書寫技術(shù)報告和編制技術(shù)資料的能力。</p><p&g

11、t;<b>　　二：引言</b></p><p>　　1.1可編程控制器PLC，它是20世紀(jì)70年代以來，在集成電路、計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型工業(yè)控制設(shè)備。由于它具有功能強(qiáng)、可靠性高、配置靈活、使用方面以及體積小、重量輕等優(yōu)點(diǎn)，國外已經(jīng)廣泛應(yīng)用于自動化控制的各個領(lǐng)域，并已成為實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)自動化得支柱產(chǎn)品。近年來，國內(nèi)在PLC技術(shù)與產(chǎn)品開發(fā)應(yīng)用方面發(fā)展很快，除有許多從國外引進(jìn)的設(shè)備、

12、自動化生產(chǎn)線，國產(chǎn)的機(jī)床設(shè)備已越來越多地采用PLC控制系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的繼電-接觸器控制系統(tǒng)。與繼電-接觸器系統(tǒng)相比更加可靠；占位空間更??；價格上與繼電-接觸器控制系統(tǒng)能形成競爭；易于在現(xiàn)場變更程序；便于使用、維護(hù)、維修；能直接推動電磁閥、接觸器與之相當(dāng)?shù)膱?zhí)行機(jī)構(gòu)；能向中央執(zhí)行機(jī)構(gòu)；能向中央數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)直接傳輸數(shù)據(jù)等。</p><p>　　本課題在對一種執(zhí)行機(jī)構(gòu)由電動機(jī)和液壓缸組成的工業(yè)機(jī)械手的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，

13、將PLC應(yīng)用于其控制系統(tǒng)，完成了系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。根據(jù)該機(jī)械手的工作特點(diǎn)，采用步進(jìn)順序控制方式，是程序簡化，便于調(diào)試。將PC與PLC組成分布式控制系統(tǒng)，進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)通信，工作人員可在上位機(jī)上編程、監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行情況，實(shí)時地對現(xiàn)場參數(shù)進(jìn)行修改、調(diào)整，使系統(tǒng)工作與最佳狀態(tài)。搬運(yùn)機(jī)械手的應(yīng)用簡況在現(xiàn)代工業(yè)中，生產(chǎn)過程的機(jī)械化、自動化已成為突出的主題。在機(jī)械工業(yè)中，加工、裝配等生產(chǎn)是不連續(xù)的。專用機(jī)床是大批量生產(chǎn)自動化的有效辦法，程控機(jī)床、數(shù)

14、控機(jī)床、加工中心等自動化機(jī)械是有效解決多品種小批量生產(chǎn)自動化的重要辦法。但除切削加工本身外，還有大量的裝卸、搬運(yùn)、裝配等作業(yè)，有待于進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)機(jī)械化。據(jù)資料介紹，美國生產(chǎn)的全部工業(yè)零件中，有75％是小批量生產(chǎn)；金屬加工生產(chǎn)批量中有四分之三在50件以下，零件真正在機(jī)床上加工的時間僅占零件生產(chǎn)時間的5％。從這里可看出，裝卸、搬運(yùn)等工序機(jī)械化的迫切性，工業(yè)機(jī)械手就是為實(shí)現(xiàn)這些工序的自動化而產(chǎn)生的。機(jī)械手可在空間抓放物體，動作靈活多樣，適用于可

15、變換生產(chǎn)品種的中、小批量自動化生產(chǎn)，廣泛應(yīng)</p><p>　?。?）熱加工方面的應(yīng)用</p><p>　　熱加工是高溫、危險的笨重體力勞動，很久以來就要求實(shí)現(xiàn)自動化。為了提高工作效率，和確保工人的人身安全，尤其對于大件、少量、低速和人力所不能勝任的作業(yè)就更需要采用機(jī)械手操作。</p><p>　?。?）冷加工方面的應(yīng)用</p><p>　　

16、冷加工方面機(jī)械手主要用于柴油機(jī)配件以及軸類、盤類和箱體類等零件單機(jī)加工時的上下料和刀具安裝等。進(jìn)而在程序控制、數(shù)字控制等機(jī)床上應(yīng)用，成為設(shè)備的一個組成部分。最近更在加工生產(chǎn)線、自動線上應(yīng)用，成為機(jī)床、設(shè)備上下工序聯(lián)接的重要于段。</p><p><b>　?。?）拆修裝方面</b></p><p>　　拆修裝是鐵路工業(yè)系統(tǒng)繁重體力勞動較多的部門之一，促進(jìn)了機(jī)械手的發(fā)展

17、。目前國內(nèi)鐵路工廠、機(jī)務(wù)段等部門，已采用機(jī)械手拆裝三通閥、鉤舌、分解制動缸、裝卸軸箱、組裝輪對、清除石棉等，減輕了勞動強(qiáng)度，提高了拆修裝的效率。近年還研制了一種客車車內(nèi)噴漆通用機(jī)械手，可用以對客車內(nèi)部進(jìn)行連續(xù)噴漆，以改善勞動條件，提高噴漆的質(zhì)量和效率。近些年，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)以及傳感技術(shù)等在機(jī)械手中越來越多的應(yīng)用，工業(yè)機(jī)械手已經(jīng)成為工業(yè)生產(chǎn)中提高勞動生產(chǎn)率的重要因素。</p><p>　　1.2機(jī)械手的應(yīng)

18、用意義</p><p>　　在機(jī)械工業(yè)中，機(jī)械手的應(yīng)用意義可以概括如下：</p><p>　?。?）可以提高生產(chǎn)過程的自動化程度,應(yīng)用機(jī)械手有利于提高材料的傳送、工件的裝卸、刀具的更換以及機(jī)器的裝配等的自動化程度，從而可以提高勞動生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，加快實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化和自動化的步伐。</p><p>　　（2）可以改善勞動條件、避免人身事故在高溫、高壓、低溫、

19、低壓、有灰塵、噪聲、臭味、有放射性或有其它毒性污染以及工作空間狹窄等場合中，用人手直接操作是有危險或根本不可能的。而應(yīng)用機(jī)械手即可部分或全部代替人安全地完成作業(yè)，大大地改善了工人的勞動條件。在一些動作簡單但又重復(fù)作業(yè)的操作中，以機(jī)械手代替人手進(jìn)行工作，可以避免由于操作疲勞或疏忽而造成的人身事故。</p><p>　?。?）可以減少人力，便于有節(jié)奏地生產(chǎn)。應(yīng)用機(jī)械手代替人手進(jìn)行工作，這是直接減少人力的一個側(cè)面，同時

20、由于應(yīng)用機(jī)械手可以連續(xù)地工作，這是減少人力的另一個側(cè)面。因此，在自動化機(jī)床和綜合加工自動生產(chǎn)線上，目前幾乎都設(shè)有機(jī)械手，以減少人力和更準(zhǔn)確地控制生產(chǎn)的節(jié)拍，便于有節(jié)奏地進(jìn)行生產(chǎn)。</p><p>　　綜上所述，有效地應(yīng)用機(jī)械手是發(fā)展機(jī)械工業(yè)的必然趨勢。1.3.3機(jī)械手的發(fā)展概況與發(fā)展趨勢。</p><p>　　1.3機(jī)械手的發(fā)展概況</p><p>　　專用機(jī)械手經(jīng)

21、過幾十年的發(fā)展，如今已進(jìn)入以通用機(jī)械手為標(biāo)志的時代。由于通用機(jī)械手的應(yīng)用和發(fā)展，進(jìn)而促進(jìn)了智能機(jī)器人的研制。智能機(jī)器人涉及的知識內(nèi)容，不僅包括一般的機(jī)械、液壓、氣動等基礎(chǔ)知識，而且還應(yīng)用一些電子技術(shù)、電視技術(shù)、通訊技術(shù)、計(jì)算技術(shù)、無線電控制、仿生學(xué)和假肢工藝等，因此它是一項(xiàng)綜合性較強(qiáng)的新技術(shù)。目前國內(nèi)外對發(fā)展這一新技術(shù)都很重視，幾十年來，這項(xiàng)技術(shù)的研究和發(fā)展一直比較活躍，設(shè)計(jì)在不斷地修改，品種在不斷地增加，應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷地擴(kuò)大。早在4

22、0年代，隨著原子能工業(yè)的發(fā)展，已出現(xiàn)了模擬關(guān)節(jié)式的第一代機(jī)械手。50～60年代即制成了傳送和裝卸工件的通用機(jī)械手和數(shù)控示教再現(xiàn)型機(jī)械手。這種機(jī)械手也稱第二代機(jī)械手。如尤尼曼特(Unimate)機(jī)械手即屬于這種類型。60～70年代，又相繼把通用機(jī)械手用于汽車車身的點(diǎn)焊和沖壓生產(chǎn)自動線上，亦即是第二代機(jī)械手這一新技術(shù)進(jìn)入了應(yīng)用階段。80-90年代，裝配機(jī)械手處于鼎盛時期，尤其是日本。90年代機(jī)械手在特殊用途上有較大的發(fā)展，除了在工業(yè)上廣泛應(yīng)

23、用外，農(nóng)、林、礦業(yè)、航天、海洋、文娛、體育、醫(yī)療、服務(wù)業(yè)、軍事領(lǐng)域上有較大的應(yīng)用。90年代以后，隨著計(jì)算機(jī)技</p><p>　　1.4機(jī)械手的發(fā)展趨勢</p><p>　　目前國內(nèi)工業(yè)機(jī)械于主要用于機(jī)床加工、鑄鍛、熱處理等方面，數(shù)量、品種、</p><p>　　性能方面都不能滿足工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的需要。因此，國內(nèi)主要是逐步擴(kuò)大機(jī)械手應(yīng)用范圍，重點(diǎn)發(fā)展鑄鍛、熱處理方面的

24、機(jī)械手，以減輕勞動強(qiáng)度，改善作業(yè)條件。在應(yīng)用專用機(jī)械手的同時，相應(yīng)地發(fā)展通用機(jī)械手，有條件的還要研制示教式機(jī)械手、計(jì)算機(jī)控制機(jī)械手和組合式機(jī)械手等。將機(jī)械手各運(yùn)動構(gòu)件，如伸縮、擺動、升降、橫移、俯仰等機(jī)構(gòu)，以及適于不同類型的夾緊機(jī)構(gòu)，設(shè)計(jì)成典型的通用機(jī)構(gòu)，以便根據(jù)不同的作業(yè)要求，選用不用的典型部件，即可組成各種不同用途的機(jī)械手。既便于設(shè)計(jì)制造，又便于改換工作，擴(kuò)大了應(yīng)用的范圍。同時要提高精度，減少沖擊，定位精確，以更好地發(fā)揮機(jī)械手的作用

25、。此外還應(yīng)大力研究伺服型、記憶再現(xiàn)型，以及具有觸覺、視覺等性能地機(jī)械手，并考慮于計(jì)算機(jī)聯(lián)用，逐步成為整個機(jī)械制造系統(tǒng)中的一個基本單元。在國外機(jī)械制造業(yè)中，工業(yè)機(jī)械手應(yīng)用較多，發(fā)展較快。目前主要用于機(jī)床、模鍛壓力機(jī)的上下料，以及點(diǎn)焊、噴漆等作業(yè)中，它可按照事先制定的作業(yè)程序完成規(guī)定的操作，但是還不具備任何傳感反饋能力，不能應(yīng)付外界的變化。如發(fā)生某些偏離時，就將引起零部件甚至機(jī)械手本身的損壞。為此，國外機(jī)械手的發(fā)展趨勢是大力研制具有某些智能

26、的機(jī)械手，使其擁</p><p>　　1.5 PLC概況及在機(jī)械手中的應(yīng)用</p><p>　　（1）可編程序控制器的應(yīng)用和發(fā)展概況</p><p>　　可編程序控制器（programmable controller），現(xiàn)在一般簡稱為PLC（programmable logic controller），它是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體集成技術(shù)、自動控制

27、技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、通 信網(wǎng)絡(luò)技發(fā)展起來的一種通用的工業(yè)自動控制裝置。以其顯著的優(yōu)點(diǎn)在冶金、化工、交通、電力等領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用，成為了現(xiàn)代工業(yè)控制三大支柱之一。在可編程序控制器問世以前，工業(yè)控制領(lǐng)域中是繼電器控制占主導(dǎo)地位。傳統(tǒng)的繼電器控制具有結(jié)構(gòu)簡單、易于掌握、價格便宜等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用甚廣。但是控制裝置體積大、動作速度較慢、耗電較多、功能少，特別是由于它靠硬件連線構(gòu)成系統(tǒng)，接線繁雜，當(dāng)生產(chǎn)工藝或控制對象改變時，原有的接線刻控制

28、盤（柜）就必須隨之改變或更換，通用性和靈活性較差</p><p>　?。?）PLC的應(yīng)用概況</p><p>　　PLC的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣，并在迅速擴(kuò)大，對于而今的PLC幾乎可以說凡是需要控制系統(tǒng)存在的地方就需要PLC，尤其近幾年來PLC的性價比不斷提高已被廣泛應(yīng)用在冶金、機(jī)械、石油、化工、輕功、電力等各行業(yè)。</p><p>　　按PLC的控制類型，其應(yīng)用大致可分為

29、以下幾個方面。</p><p><b>　?。?）用于邏輯控制</b></p><p>　　這是PLC最基本，也是最廣泛的應(yīng)用方面。用PLC取代繼電器控制和順序控制器控制。例如機(jī)床的電氣控制、包裝機(jī)械的控制、自動電梯控制等。</p><p>　　（2）用于模擬量控制</p><p>　　PLC通過模擬量I/O模塊，可實(shí)現(xiàn)

30、模擬量和數(shù)字量之間轉(zhuǎn)換，并對模擬量控制。</p><p>　?。?）用于機(jī)械加工中的數(shù)字控制</p><p>　　現(xiàn)代PLC具有很強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理功能，它可以與機(jī)械加工中的數(shù)字控制（NC）及計(jì)算機(jī)控制（CNC）緊密結(jié)合，實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制。</p><p>　?。?）用于工業(yè)機(jī)器人控制</p><p>　　（5）用于多層分布式控制系統(tǒng)</p>

31、;<p>　　高功能的PLC具有較強(qiáng)的通信聯(lián)通能力，可實(shí)現(xiàn)PLC與PLC之間、PLC與遠(yuǎn)程I/O之間、PLC與上位機(jī)之間的通信。從而形成多層分布式控制系統(tǒng)或工廠自動化網(wǎng)絡(luò)。 </p><p>　　1.5 PLC概況及在機(jī)械手中的應(yīng)用</p><p>　?。?）可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)</p><p>　　PLC能在惡劣的環(huán)境如電磁干擾、電源電壓波動、機(jī)械

32、振動、溫度變化等中可靠地工作，PLC的平均無故障間隔時間高，日本三菱公司的F1系列PLC平均無故障時間間隔長達(dá)30萬h，這是一般微機(jī)所不能比擬的。</p><p>　?。?）. 控制系統(tǒng)構(gòu)成簡單、通用性強(qiáng)由于PLC是采用軟件編程來實(shí)現(xiàn)控制功能，對同一控制對象，當(dāng)控制要求改變需改變控制系統(tǒng)的功能時，不必改變PLC的硬件設(shè)備，只需相應(yīng)改變軟件程序。</p><p>　　（3）. 編程簡單、使用

33、、維護(hù)方便</p><p>　　（4）. 組合方便、功能強(qiáng)、應(yīng)用范圍廣PLC既可用于開關(guān)量的控制又可用于模擬量的控制；既可用單片機(jī)控制，又可用于組成多級控制系統(tǒng)；既可控制簡單系統(tǒng)，又可控制復(fù)雜系統(tǒng)。因此，PLC應(yīng)用范圍很廣。</p><p>　?。?）. 體積小、重量輕、功耗低</p><p>　　PLC采用了半導(dǎo)體集成電路，外形尺寸很小，重量輕，同時功耗也很低，空

34、載功耗約1.2KW。</p><p>　　5.PLC在機(jī)械手中的應(yīng)用</p><p>　　機(jī)械手通常應(yīng)用于動作復(fù)雜的場合來代替人的反復(fù)的操作，從而節(jié)省人的勞動，普通繼電器由于其體積和接口等各方面限制，經(jīng)常被應(yīng)用于動作簡單的電氣及流水線控制，而PLC以其可靠性高、抗干擾能力強(qiáng);控制系統(tǒng)構(gòu)成簡單、通用性強(qiáng);編程簡單、使用、維護(hù)方便;組合方便、功能強(qiáng)、應(yīng)用范圍廣; 體積小、重量輕、功耗低等有點(diǎn)被

35、廣泛應(yīng)用于類似機(jī)械手的控制動作復(fù)雜的場合，本設(shè)計(jì)正是以PLC控制為基礎(chǔ)從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的各種動。</p><p>　　二、機(jī)械手的工作原理</p><p><b>　　（一）機(jī)械手的概述</b></p><p>　　機(jī)械手是在機(jī)械化、自動化生產(chǎn)過程中發(fā)展起來的一種新型裝置。近年來，隨著電子技術(shù)特別是電子計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用，機(jī)器人的研制和生產(chǎn)已成為高

36、技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)迅速發(fā)展起來的一門新興技術(shù)，它更加促進(jìn)了機(jī)械手的發(fā)展，使得機(jī)械手能更好地實(shí)現(xiàn)與機(jī)械化和自動化的有機(jī)結(jié)合。</p><p>　　機(jī)械手雖然目前還不如人手那樣靈活，但它具有能不斷重復(fù)工作和勞動、不知疲勞、不怕危險、抓舉重物的力量比人手大等特點(diǎn)，因此，機(jī)械手已受到許多部門的重視，并越來越廣泛地得到了應(yīng)用，例如：</p><p>　?。?）機(jī)床加工工件的裝卸，特別是在自動化車床、組合機(jī)床

37、上使用較為普遍。</p><p>　?。?）在裝配作業(yè)中應(yīng)用廣泛，在電子行業(yè)中它可以用來裝配印制電路板，在機(jī)械行業(yè)中它可以用來組裝零部件。</p><p>　?。?）可在勞動條件差，單調(diào)重復(fù)易子疲勞的工作環(huán)境工作，以代替人的勞動。</p><p>　?。?）在危險場合下工作，如軍工品的裝卸、危險品及有害物的搬運(yùn)等。</p><p>　　（5）

38、宇宙及海洋的開發(fā)。</p><p>　?。?）軍事工程及生物醫(yī)學(xué)方面的研究和試驗(yàn)。</p><p>　?。ǘC(jī)械手的工作方式</p><p>　　機(jī)械手電氣控制系統(tǒng)，除了有多工步特點(diǎn)之外，還要求有連續(xù)控制和手動控制等操作方式。工作方式的選擇可以很方便地在操作面板上表示出來。當(dāng)旋鈕打向回原點(diǎn)時，系統(tǒng)自動地回到左上角位置待命。當(dāng)旋鈕打向自動時，系統(tǒng)自動完成各工步操作，

39、且循環(huán)動作。當(dāng)旋鈕打向手動時，每一工步都要按下該工步按鈕才能實(shí)現(xiàn)。以下是設(shè)計(jì)該機(jī)械手控制程序的步驟和方法。</p><p>　　1本次課程設(shè)計(jì)的機(jī)械手用于車間生產(chǎn)線上工件的自動搬運(yùn)，根據(jù)對機(jī)械手的工藝過程及控制要求分析，機(jī)械手的動作過程如下圖所示：</p><p>　　圖1 機(jī)械手的動作周期</p><p>　　如圖所示機(jī)械手能實(shí)現(xiàn)手動、回復(fù)位、單步、單周期和連續(xù)等

40、五種工作方式。手動工作方式時，用各按鈕的點(diǎn)動實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的動作；回復(fù)位工作方式時，按下“回復(fù)位”按鈕，則機(jī)械手自動返回原位；單步工作方式時，每按一次起動按鈕機(jī)械手向前執(zhí)行一步；選擇單周期工作方式時，每按一次起動按鈕，機(jī)械手只運(yùn)行一個周期就停下；連續(xù)工作方式時，機(jī)械手向前執(zhí)行一步；只要按下起動按鈕，機(jī)械手就會連續(xù)循環(huán)動作，直到按下停止按鈕，機(jī)械手才會最后運(yùn)行到原位并停下；而在傳送工件的過程中，機(jī)械手必須升到最高位置才能左右移動，以防止機(jī)械手在

41、較低位置運(yùn)行時碰到其它工件。</p><p>　　(三)、課程設(shè)計(jì)控制要求</p><p>　　按起動按鈕，傳送帶A運(yùn)行，當(dāng)傳送帶A上物料到達(dá)一定位置（機(jī)械手下方位置），光電開關(guān)檢測物料到位接通信號，傳送帶A停止運(yùn)行，此時機(jī)械手下降。下降到位后機(jī)械手夾緊物體，延時2s后開始上升，機(jī)械手保持夾緊狀態(tài)。機(jī)械手上升到位進(jìn)行右轉(zhuǎn)，右轉(zhuǎn)到位（機(jī)械手到達(dá)傳送帶B上方位置）下降，下降到位機(jī)械手松開，2s

42、后機(jī)械手上升。</p><p>　　上升到位后，傳送帶B開始運(yùn)行傳輸物料，同時機(jī)械手左轉(zhuǎn)，左轉(zhuǎn)到位（機(jī)械手到達(dá)傳送帶A上方），傳送帶B停止，此時傳送帶A運(yùn)行輸送物料，直到物料到達(dá)一定位置，光電開關(guān)檢測接通信號，機(jī)械手繼續(xù)循環(huán)之前動作，將物料從傳送帶A抓取到傳送帶B。按停止按鈕，停止所有工作。</p><p>　　圖2 機(jī)械手傳送示意及操作動作傳送圖</p><p>

43、;　　圖3 機(jī)械手傳送示意及操作動作執(zhí)行圖</p><p>　　三、機(jī)械手控制的硬件設(shè)計(jì)</p><p>　　（一）傳送帶機(jī)械手控制PLC接線圖</p><p>　　圖4 機(jī)械手硬件控制連線圖</p><p><b>　　主電路圖</b></p><p>　　I/O設(shè)備及I/O點(diǎn)分配表</

44、p><p><b>　　四、控制程序</b></p><p>　　(一)機(jī)械手PLC控制程序編程控制梯形圖：</p><p>　　搬運(yùn)機(jī)械手PLC控制梯形圖</p><p><b>　?。ǘ┲噶畋?lt;/b></p><p><b>　　五．課程設(shè)計(jì)心得</b>

45、;</p><p>　　課程設(shè)計(jì)是把理論知識與動手能力結(jié)合起來的實(shí)踐性活動。 通過做課程設(shè)計(jì)鞏固平時所學(xué)的知識，也從中發(fā)現(xiàn)自己的理論知識的漏洞。</p><p>　　這次課程設(shè)計(jì)我選擇了機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，再這次的實(shí)踐過程中，我遇到了不少的困難，因此有了許多體會與感悟。根據(jù)老師說提出的機(jī)械手控制系統(tǒng)的要求，我根據(jù)平時老師講過的關(guān)于機(jī)械手的相關(guān)題目，對控制系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)有了大概的框架，給接下

46、來的變成提供了</p><p><b>　　方向。</b></p><p>　　通過這次課程設(shè)計(jì)，我提高了自己的動手能力，還使自己獨(dú)立思考的能力有些提高。當(dāng)然這次課程設(shè)計(jì)的成功也有同學(xué)們的幫助，互幫互助也是能使課程設(shè)計(jì)順利完成不可缺少的部分，相信這次的課程設(shè)計(jì)也會對將來的畢業(yè)設(shè)計(jì)產(chǎn)生一定的影響。</p><p>　　另外，我覺得PLC會有更大的

47、發(fā)展。從技術(shù)上看，計(jì)算機(jī)技術(shù)的新成果會更多地應(yīng)用于可編程控制器的設(shè)計(jì)和制造上，會有運(yùn)算速度更快、存儲容量更大、智能更強(qiáng)的品種出現(xiàn)；從產(chǎn)品規(guī)模上看，會進(jìn)一步向超小型及超大型方向發(fā)展；從產(chǎn)品的配套性上看，產(chǎn)品的品種會更豐富、規(guī)格更齊全，完美的人機(jī)界面、完備的通信設(shè)備會更好地適應(yīng)各種工業(yè)控制場合的需求；從市場上看，各國各自生產(chǎn)多品種產(chǎn)品的情況會隨著國際競爭的加劇而打破，會出現(xiàn)少數(shù)幾個品牌壟斷國際市場的局面，會出現(xiàn)國際通用的編程語言；從網(wǎng)絡(luò)的發(fā)

48、展情況來看，可編程控制器和其它工業(yè)控制計(jì)算機(jī)組網(wǎng)構(gòu)成大型的控制系統(tǒng)是可編程控制器技術(shù)的發(fā)展方向。伴隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，可編程控制器作為自動化控制網(wǎng)絡(luò)和國際通用網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，將在工業(yè)及工業(yè)以外的眾多領(lǐng)域發(fā)揮越來越大的作用。當(dāng)然機(jī)械手在工業(yè)中的應(yīng)用更是越來越成熟，它必然會發(fā)揮它的最大作用。我堅(jiān)信我們國家的工業(yè)會是越來越棒，我為我是一個中國人而自豪。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b&