机械手臂搬运加工流程控制.docx

现代限制技术及PLC限制课程设计
姓 名
学 号
班 级 机电101班
专 业 机械电子工程
院 别 机第一代机械手主要是靠人工进展限制，限制方式为开环式，没有识别实力；改进的方向主要是将低本钱和进步精度；第二代机械手设有电子计算机限制系统，具有视觉、触觉实力，甚至听、想的实力。讨论安装各种传感器，把接收到的信息反响，使机械手具有感觉机能；第三代机械手能独立完成工作过程中的任务。它与电子计算机和电视设备保持联络，并逐步开展成为柔性系统FMS和柔性制造单元FMC中重要的环节。
机械手主要由手部、运动机构和限制系统三大部分组成。手部是用来抓持工件（或工具）的部件，根据被抓持物件的形态、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种构造形式，如夹持型、托持型和吸附型等。运动机构，使手部完成各种转动（摇摆）、挪动或复合运动来实现规定的动作，变更被抓持物件的位置和姿态。运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式，称为机械手的自由度。为了抓取空间中随意位置和方位的物体，需有6个自由度。自由度是机械手设计的关键参数。
机械手的运动机构主要包括由两个电磁阀限制的液压钢来实现机械手的上升下降运动及夹紧工件的动作，两个转速不同的电动机分别通过两线圈限制电动机的正反转，从而实现小车的快进、慢进、快退、慢退的运动运动；其动作转换靠设置在各个不同部位的行程开关产生的通断信号传输到PLC限制器，通过PLC内部程序输出不同的信号，从而驱动外部线圈来限制电动机或电磁阀产生不同的动作，可实现机械手的精确定位；其动作过程包括：下降、夹紧、上升、慢进、快进、慢进、延时、下降、放松、上升、慢退、快退、慢退；其操作方式包括：回原位、手动、单步、单周期、连续；来满足消费中的各种操作要求。
本次设计运用气压机械手臂，一开始手臂先下降，遇到下限开关开始做夹起动作，然后开始上升遇到上限开关后，手臂开始往右，当遇到第一工作站的极限开关时，机械手臂下降将工作物放置工作台
l然后上升等待机械对工作物加工；当工作物第一加工步骤完成时，机械手臂再依进展下降一夹住一上升一往右一下降一释放等流程，将工件放置工作台2上进展第二加工步骤。当第二加工步骤完成时，机械手臂再依进展下降一夹住一上升一往右一下降一释放等流程，将工件放置输送带B送出，并由7段数码管显示出加工完成的数次。动作示意图如图1-2所示。
原位
左移
上升
放松
下降
右移
上升
夹紧
下降
图1-2机械手限制动作示意图
机械手臂搬运加工流程限制系统硬件组成
本设计中接受的机械手，程度轴、垂直轴接受步进电机限制，底盘的旋转接受直流电机限制，抓取物体的电磁阀接受气动形式。步进电机的限制，由对应的步进电机驱动器电路完成。完本钱设计需要的试验设备有：1）机械手模型 2）计算机 3）导线 4）气泵 5）晶体管输出型可编程限制器
机械手的限制面板分以下几个模块：

，细分设定为8细分，将24V 电源接入驱动器，此时驱动器的电源指示灯应点亮；将24V与OPTO端（驱动器使能端）连接起来；PUL端是脉冲输入端；DIR是方向限制输入端。
24V直流电机，PLC限制两个直流继电器的吸合来限制电机的正转和反转。

在本设计模型的底座上有一个旋转编码盘，在底座旋转时，在此产生一个 VP-P为24V的方波信号，可以供给应PLC的高速计数器，用于机械手的定位限制。

在本设计模型中底座和气夹的限位通过4个电感式接近开关来完成。接近开关与触头接近时接近指示灯点亮、输出低电平，否则为高电平。

在本设计模型中两个滚珠丝杆的限位通过4个滚轴式行程开关来完成。当行程开关压下时，常开触点闭合，给PLC一个限制信号。
原理图设计
(1) 主电路设计 主电路如图所示。
L1
L2
L3
QF
QF
QF
上升/下降
KM1
KM2
左/右移
KM3
KM4
夹紧/放松
KM5
M1
M2
YA4
外围接24V
PLC机械手主电路图
主电路
FR
FV
限制电路设计
KV1
KV2
KV3
KV4
KV5
KM2
KM3
KM4
KM5
220V/380V
　限制电路
机械手臂搬运加工流程限制系统的I/O支配
根据机械手动作的要求及机械手实物教学试验装置说明指导，输入、输出点支配状况如表2-1所示。
表2-1PLC的I/O支配表
名称