机械手操作设计.docx

徐州工程季隗
机电工程学院
《机电传动课程设计》
说明书
课题名称：机械手操作控制装置
学生姓名： 周华东 学号： 20110611112
专 业： 机械电子工程 班级:11机电
成 绩：指导教师签字：
2014年 1算机一样，主要由运算器、控制器、存储器及实现它们之间联系的数据、控制及状态 总线构成，还有外围芯片、总线接口及有关电路。它确定了进行控制的规模、工作速度、内 存容量等。内存主要用于存储程序及数据，是PLC不可缺少的组成单元。存储器：可编程 序控制器的存储器分为系统程序存储器和用户程序存储器。
I/O模块：PLC的对外功能，主要是通过各种I/O接口模块与外界联系的。
电源模块：有些PLC中的电源，是与CPU模块合二为一的，有些是分开的，其主要用途是 为PLC各模块的集成电路提供工作电源。同时，有的还为输入电路提供24V的工作电源。 电源以其输入类型有：交流电源，加的为交流220VAC或110VAC,直流电源，加的为直流 电压，常用的为24V。PLC的外部设备：外部设备是PLC系统不可分割的一部分，它有四 大类：编程设备、监控设备、存储设备、输入输出设备。
3. 1. 3 PLC的选取
考虑到机械手工作的稳定性、可靠性以及各种控制元器件连接的灵活性和方便性，采用PLC 作为核心控制器，各控制对象都必须在PLC的统一控制下协同工作，同时考虑到工作流程 和造价。所以我们采用日本三菱公司的FX2N-32MR型PLC（16点输入、16点输出）。三菱 FX2N系列可编程控制器是小型化，高速度，高性能的产品，是FX系列中最高档次的超小 型程序装置。
3. 2机械手
3. 2. 1机械手简介
mechanical hand也被称为自动手，auto hand能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定 程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械 化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、 轻工和原子能等部门。
机械手的形式是多种多样的，有的较为简单，有的较为复杂，但基本的组成形式是相同的, 一般由执行机构、传动系统、控制系统和辅助装置组成。
1）执行机构
机械手的执行机构，由手、手腕、手臂、支柱组成。手是抓取机构，用来夹紧和松开工件, 与人的手指相仿，能完成人手的类似动作。手腕是连接手指与手臂的元件，可以进行上下、 左右和回转动作。支柱用来支撑手臂，也可以根据需要做成移动。
1）传动系统
执行机构的动作要由传动系统来实现。常用机械手传动系统分机械传动、液压传动、气压传 动和电力传动等几种形式。
3）控制系统
机械手控制系统的主要作用是控制机械手按一定的程序、方向、位置、速度进行动作，简单 的机械手一般不设置专用的控制系统，只采用行程开关、继电器、控制阀及电路便可实现动 传动系统的控制，、 微型计算机进行控制。
3. 2. 2机械手的选取
由于机械手是在搬运中的应用，所以采用传送带加旋转的机械手类型。此机械手易于操作, 性能可靠。并且根据要求，我们设计的是气动机械式。
4机械手操作控制系统设计
1输入和输出点分配表
名称
代号
输入
名称
代号
输入
名称
代号
输出
启动
SB1
X0
夹紧
SB5
X10
电磁阀下降
YV1
Y0
下限行程
SQ1
XI
放松
SB6
XII
电磁阀夹紧
YV2
Y1
上限行程
SQ2
X2
单步上升
SB7
X12
电磁阀上升
YV3
Y2
右限行程
SQ3
X3
单步下降
SB8
X13
电磁阀右行
YV4
Y3
左限行程
SQ4
X4
单步左移
SB9
X14
电磁阀左行
YV5
Y4
停止
SB2
X5
单步右移
SB10
X15
原点指示
EL
Y5
手动操作
SB3
X6
回原点
SB11
X16
连续操作
SB4
X7
工件检测
SQ5
X17
表4-1机械手传送系统输入和输出点分配表
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图4-1原理接线图
2机械手操作系统程序设计
4. 2. 1机械手操作系统程序
操作系统包括回原点程序，手动单步操作程序和自动连续操作程序，如图4-2-1所示。
图4-2-1机械手操作系统程序
其原理是：
把旋钮置于回原点，X16接通，系统自动回原点，Y5驱动指示灯亮。再把旋钮置于手动， 则X6接通，其常闭触头打开，程序不跳转（CJ为一跳转指令