演示文稿基于控制的機(jī)械手系統(tǒng)設(shè)計(jì)答辯

（優(yōu)選）基于控制的機(jī)械手系統(tǒng)設(shè)計(jì)答辯現(xiàn)在是1頁\一共有19頁\編輯于星期三綱要項(xiàng)目背景及意義APLC的選型與保護(hù)B機(jī)械手功能實(shí)現(xiàn)形式C控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)D設(shè)計(jì)總結(jié)E現(xiàn)在是2頁\一共有19頁\編輯于星期三機(jī)械手LOREM計(jì)算機(jī)技術(shù)電子技術(shù)傳感器技術(shù)其他應(yīng)用技術(shù)

機(jī)械手的背景：

機(jī)械手有著40多年的發(fā)展歷史，是一種類似于機(jī)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(jī)器的適應(yīng)性。在各國的工業(yè)制造中，機(jī)械手技術(shù)是應(yīng)用最為廣泛的一種技術(shù)?，F(xiàn)在是3頁\一共有19頁\編輯于星期三發(fā)展意義：

對于以前那些操作困難、操作危險(xiǎn)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(qiáng)度A提高生產(chǎn)力B現(xiàn)在是4頁\一共有19頁\編輯于星期三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、指令豐富等現(xiàn)在是5頁\一共有19頁\編輯于星期三在此編輯標(biāo)題A在此編輯標(biāo)題BPLC的保護(hù)：

由于電感類元件，在電路的通斷時(shí)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(hù)措施。當(dāng)使用的是直流電源時(shí)，應(yīng)該通過采取接入續(xù)流二極管的方式對電路進(jìn)行保護(hù)；而當(dāng)使用的是交流電源時(shí)，則需要通過接入阻容電路的方式對電路進(jìn)行保護(hù)?，F(xiàn)在是6頁\一共有19頁\編輯于星期三機(jī)械手功能實(shí)現(xiàn)形式：特性概要

我們生活的空間是一個(gè)三維的空間，任何物體所在的位置都可以由三個(gè)坐標(biāo)和方向來確定；因此，只要求得所要搬運(yùn)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(jī)械手是一種用來替代人手的設(shè)備，每完成一個(gè)動作都需要有一個(gè)自由度，自由度越多，功能越豐富?，F(xiàn)在是7頁\一共有19頁\編輯于星期三抓緊結(jié)構(gòu)

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

機(jī)械手功能實(shí)現(xiàn)形式：現(xiàn)在是8頁\一共有19頁\編輯于星期三

機(jī)械手功能實(shí)現(xiàn)形式：軀干底盤

底盤在機(jī)械手中的作用是用來承載重物和帶動手臂運(yùn)動的機(jī)構(gòu)。它由一臺直流電動機(jī)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(yùn)動的重要機(jī)構(gòu)。它由PLC控制電動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況來控制絲桿和螺母的運(yùn)動，同時(shí)采用限位開關(guān)對這些運(yùn)動進(jìn)行限位，保證運(yùn)動的精準(zhǔn)和高效率運(yùn)行?，F(xiàn)在是9頁\一共有19頁\編輯于星期三

機(jī)械手的功能實(shí)現(xiàn)形式：

機(jī)械手每旋轉(zhuǎn)3度就發(fā)出一個(gè)信號脈沖，只要改變PLC程序計(jì)數(shù)器中的數(shù)值，就可以完成不同角度的旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)編碼盤現(xiàn)在是10頁\一共有19頁\編輯于星期三機(jī)械手功能實(shí)現(xiàn)形式：

開始運(yùn)行后，如果機(jī)械手不在初始位置上，步進(jìn)電動機(jī)開始運(yùn)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(jìn)電動機(jī)工作，橫軸前伸；前伸到位后，手爪電動機(jī)得電帶動手爪旋轉(zhuǎn)；當(dāng)傳感器檢測到限位磁頭時(shí)，電動機(jī)停止，PLC控制電磁閥動作，手張開；延時(shí)一段時(shí)間，豎軸步進(jìn)電動機(jī)工作，豎軸下降；下降到位后，電磁閥復(fù)位，手爪夾緊；延時(shí)過后，豎軸上升，同時(shí)橫軸縮回、底盤電動機(jī)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(shí)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(jī)8.橫軸9.豎軸10.橫軸電動機(jī)11.豎軸電動機(jī)12.底盤13.底盤電動機(jī)現(xiàn)在是11頁\一共有19頁\編輯于星期三

控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)：

系統(tǒng)的控制面板如圖，旋鈕開關(guān)可以控制機(jī)械手的手動和連動；當(dāng)控制開關(guān)撥向手動時(shí)，機(jī)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(shí)，機(jī)械手能夠連續(xù)的完成各步動作；控制開關(guān)撥向回原點(diǎn)時(shí)，機(jī)械手能自動的回原位待命?，F(xiàn)在是12頁\一共有19頁\編輯于星期三控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)：PLC的I/0分配表：輸入信號輸出信號手動SAX0上升/下降步進(jìn)電機(jī)YA0Y0回原位SAX1YA1Y1連續(xù)SAX2YA2Y2回原位SB1X3前進(jìn)/后退步進(jìn)電機(jī)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

現(xiàn)在是13頁\一共有19頁\編輯于星期三控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)：機(jī)械手控制系統(tǒng)外部接線現(xiàn)在是14頁\一共有19頁\編輯于星期三

公用程序、手動程序、自動程序以及回原位程序是機(jī)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(yùn)動程序和連續(xù)運(yùn)動程序編在一起。本設(shè)計(jì)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(shí)間?？刂葡到y(tǒng)設(shè)計(jì)：程序結(jié)構(gòu)圖程序設(shè)計(jì)：現(xiàn)在是15頁\一共有19頁\編輯于星期三公用程序控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)：

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(shí)，表示機(jī)械手在原位。若執(zhí)行用戶程序時(shí)，機(jī)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(shí)，M10被復(fù)位，PLC是不能夠進(jìn)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?，F(xiàn)在是16頁\一共有19頁\編輯于星期三控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)：自動程序

自動操作流程如圖所示。機(jī)械手在初始位置的時(shí)候，按下X4啟動，運(yùn)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(shí)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(shí)置位來增強(qiáng)夾緊力。當(dāng)T0接通時(shí)，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(shí)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(shí)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(shí)時(shí)間，延時(shí)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自動的功能流程圖現(xiàn)在是17頁\一共有19頁\編輯于星期三控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)：手動程序：手動操作時(shí)，機(jī)械手每按一下按鈕，就完成一次相應(yīng)的操作。回原位程序:

用來系統(tǒng)回原位的程序，當(dāng)系統(tǒng)需要回原位時(shí)，按下X3就可以實(shí)現(xiàn)