演示文稿基于控制的機械手系統(tǒng)設(shè)計答辯

（優(yōu)選）基于控制的機械手系統(tǒng)設(shè)計答辯當(dāng)前1頁，總共19頁。綱要項目背景及意義APLC的選型與保護B機械手功能實現(xiàn)形式C控制系統(tǒng)設(shè)計D設(shè)計總結(jié)E當(dāng)前2頁，總共19頁。機械手LOREM計算機技術(shù)電子技術(shù)傳感器技術(shù)其他應(yīng)用技術(shù)

機械手的背景：

機械手有著40多年的發(fā)展歷史，是一種類似于機器人的生產(chǎn)設(shè)備。它能夠完成事先編輯好的操作程序，在各種工業(yè)條件都能有條不紊的作業(yè)。它有著人的智能性和機器的適應(yīng)性。在各國的工業(yè)制造中，機械手技術(shù)是應(yīng)用最為廣泛的一種技術(shù)。當(dāng)前3頁，總共19頁。發(fā)展意義：

對于以前那些操作困難、操作危險的工業(yè)操作，都是通過操作工人遠(yuǎn)程控制自動化設(shè)備自動完成生產(chǎn)的。這不但可以避免一些有害物質(zhì)對操作工人的傷害，還可以提高工廠的生產(chǎn)效率。減輕勞動強度A提高生產(chǎn)力B當(dāng)前4頁，總共19頁。PLC選型:常用PLC：西門子、歐姆龍、三菱等三菱FX1N優(yōu)越性：CPU處理速度快、通信方便、指令豐富等當(dāng)前5頁，總共19頁。在此編輯標(biāo)題A在此編輯標(biāo)題BPLC的保護：

由于電感類元件，在電路的通斷時會產(chǎn)生較高的電壓，對PLC的I/O結(jié)口將造成損壞，所以需要在元件的兩端采取相應(yīng)的保護措施。當(dāng)使用的是直流電源時，應(yīng)該通過采取接入續(xù)流二極管的方式對電路進行保護；而當(dāng)使用的是交流電源時，則需要通過接入阻容電路的方式對電路進行保護。當(dāng)前6頁，總共19頁。機械手功能實現(xiàn)形式：特性概要

我們生活的空間是一個三維的空間，任何物體所在的位置都可以由三個坐標(biāo)和方向來確定；因此，只要求得所要搬運物體的位置坐標(biāo)和位置方向，就能確定物體的具體位置。機械手是一種用來替代人手的設(shè)備，每完成一個動作都需要有一個自由度，自由度越多，功能越豐富。當(dāng)前7頁，總共19頁。抓緊結(jié)構(gòu)

手爪是機械手的抓取結(jié)構(gòu)。一個合格的手抓應(yīng)具有保護功能，防止物件被損壞。

機械手功能實現(xiàn)形式：當(dāng)前8頁，總共19頁。

機械手功能實現(xiàn)形式：軀干底盤

底盤在機械手中的作用是用來承載重物和帶動手臂運動的機構(gòu)。它由一臺直流電動機和旋轉(zhuǎn)編碼盤及限位開關(guān)組成。B手臂

手臂是用來連接和承載手爪運動的重要機構(gòu)。它由PLC控制電動機的運轉(zhuǎn)情況來控制絲桿和螺母的運動，同時采用限位開關(guān)對這些運動進行限位，保證運動的精準(zhǔn)和高效率運行。當(dāng)前9頁，總共19頁。

機械手的功能實現(xiàn)形式：

機械手每旋轉(zhuǎn)3度就發(fā)出一個信號脈沖，只要改變PLC程序計數(shù)器中的數(shù)值，就可以完成不同角度的旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)編碼盤當(dāng)前10頁，總共19頁。機械手功能實現(xiàn)形式：

開始運行后，如果機械手不在初始位置上，步進電動機開始運轉(zhuǎn)(橫軸向手抓方向移動，豎軸向上移動)。歸位后首先橫軸步進電動機工作，橫軸前伸；前伸到位后，手爪電動機得電帶動手爪旋轉(zhuǎn)；當(dāng)傳感器檢測到限位磁頭時，電動機停止，PLC控制電磁閥動作，手張開；延時一段時間，豎軸步進電動機工作，豎軸下降；下降到位后，電磁閥復(fù)位，手爪夾緊；延時過后，豎軸上升，同時橫軸縮回、底盤電動機帶動底盤旋轉(zhuǎn)；當(dāng)橫軸、豎軸、底盤都到位后，橫軸前伸；到位后手爪旋轉(zhuǎn)，然后豎軸下降，電磁閥動作，手爪張開；延時后豎軸上升復(fù)位，然后開始下一周期動。Loremipsum控制過程1.手爪的張開和閉合2.手腕旋轉(zhuǎn)3.水平移動4.升降5.軀干旋轉(zhuǎn)6.手爪7.手腕電動機8.橫軸9.豎軸10.橫軸電動機11.豎軸電動機12.底盤13.底盤電動機當(dāng)前11頁，總共19頁。

控制系統(tǒng)設(shè)計：

系統(tǒng)的控制面板如圖，旋鈕開關(guān)可以控制機械手的手動和連動；當(dāng)控制開關(guān)撥向手動時，機械手的每一步動作都需要按下相應(yīng)的動作按鈕才能夠?qū)崿F(xiàn)；當(dāng)控制開關(guān)撥向自動時，機械手能夠連續(xù)的完成各步動作；控制開關(guān)撥向回原點時，機械手能自動的回原位待命。當(dāng)前12頁，總共19頁。控制系統(tǒng)設(shè)計：PLC的I/0分配表：輸入信號輸出信號手動SAX0上升/下降步進電機YA0Y0回原位SAX1YA1Y1連續(xù)SAX2YA2Y2回原位SB1X3前進/后退步進電機YA3Y3啟動SB2X4YA4Y4停止SB3X5YA5Y5下降SB4X6夾緊YA6Y6上升SB5X7手順轉(zhuǎn)YA7Y7夾緊SB6X10手逆轉(zhuǎn)YA8Y10松開SB7X11底盤順轉(zhuǎn)YA9Y11手順轉(zhuǎn)SB8X12底盤逆轉(zhuǎn)YA10Y12手逆轉(zhuǎn)SB9X13

底盤順轉(zhuǎn)SB10X14

底盤逆轉(zhuǎn)SB11X15

下限位SQ1X16

上限位SQ2X17

前限位SQ3X20

后限位SQ4X21

底盤順限位SQ5X22

底盤逆限位SQ6X23

手順限位SQ7X24

手逆限位SQ8X25

底旋轉(zhuǎn)脈沖

X26

前行SB12X30

后退SB13X31

當(dāng)前13頁，總共19頁。控制系統(tǒng)設(shè)計：機械手控制系統(tǒng)外部接線當(dāng)前14頁，總共19頁。

公用程序、手動程序、自動程序以及回原位程序是機械手控制系統(tǒng)的軟件程序的主要組成部分，其結(jié)構(gòu)如圖所示。自動程序把工作順序相同的單步運動程序和連續(xù)運動程序編在一起。本設(shè)計中應(yīng)用最多的是條件跳轉(zhuǎn)指令CJ，該指令能夠按要求跳轉(zhuǎn)程序，并從指針標(biāo)號PX處繼續(xù)執(zhí)行下一條程序，能夠減少不必要的程序執(zhí)行時間?？刂葡到y(tǒng)設(shè)計：程序結(jié)構(gòu)圖程序設(shè)計：當(dāng)前15頁，總共19頁。公用程序控制系統(tǒng)設(shè)計：

公用程序如圖所示。Y6為復(fù)位鍵，X21和X17分別為后限位和上限位，當(dāng)Y6、X21、X17和輔助繼電器M0接通時，表示機械手在原位。若執(zhí)行用戶程序時，機械手處于手動狀態(tài)或回原位狀態(tài)，則M10被初始化置位，為自動狀態(tài)做好準(zhǔn)備。在輔助繼電器M0斷開時，M10被復(fù)位，PLC是不能夠進入自動工作方式的。ZRST是全部復(fù)位指令，能夠使所有繼電器復(fù)位。當(dāng)前16頁，總共19頁。控制系統(tǒng)設(shè)計：自動程序

自動操作流程如圖所示。機械手在初始位置的時候，按下X4啟動，運行狀態(tài)S1，使完成動作前伸Y3接通，前伸到限位值后X20接通；狀態(tài)跳轉(zhuǎn)至S2，此時S1復(fù)位，手順轉(zhuǎn)Y7、X24接通；狀態(tài)跳轉(zhuǎn)至S3，使完成動作下降Y2、X16接通；狀態(tài)跳轉(zhuǎn)至S4，使Y6產(chǎn)生1秒的延時置位來增強夾緊力。當(dāng)T0接通時，跳轉(zhuǎn)至S5，使完成動作上升Y0，上升到限位值后X17接通；此時狀態(tài)跳轉(zhuǎn)至S6，使完成動作后退Y4；后退到限位值后，狀態(tài)跳轉(zhuǎn)至S9，使完成動作下降，下降到限位值后，X16接通，此時電磁鐵斷電完成松開動作。電磁鐵的電磁力的消失需要適當(dāng)?shù)难訒r時間，延時1s后，T1開始接通，狀態(tài)跳轉(zhuǎn)至S13，完成后退動作，后退到限位值后，X21接通，接著跳轉(zhuǎn)至S14，接通X21完成底盤順轉(zhuǎn)，并返回初始狀態(tài)，準(zhǔn)備二次循環(huán)動作。圖4-5自動的功能流程圖當(dāng)前17頁，總共19頁。控制系統(tǒng)設(shè)計：手動程序：手動操作時，機械手每按一下按鈕，就完成一次相應(yīng)的操作?；卦怀绦?

用來系統(tǒng)回原位的程序，當(dāng)系統(tǒng)需要回原位時，按