PLC實現(xiàn)搬運機械手控制設(shè)計方案

閩西職業(yè)技術(shù)學院機械工程系機械手設(shè)計封 面1/14閩西職業(yè)技術(shù)學院機械工程系機械手設(shè)計作者：PanHongliang僅供個人學習工業(yè)機械手PLC控制說明2/14閩西職業(yè)技術(shù)學院機械工程系機械手設(shè)計書專業(yè)名稱: 機電一體化班 級: 10 級機電4班設(shè)計課題: 工業(yè)機械手的 PLC控制導(dǎo)師姓名: 鄭毅鋒成 員: 蔡明輝、顏駿暉 、余雄張起華、鄭晨躍、鄭福順3/14個人收集整理 勿做商業(yè)用途目錄一、摘要2二、設(shè)計任務(wù)3三、設(shè)計目的3四、設(shè)計要求3五、機械手的概述3六、機械手的工作方式4七 、 機 械 手 傳 送 工 件 系 統(tǒng) 示 意圖 4（ 1 ）、 機 械 手 工 作 過 程 示 意圖 4（2）、機械手傳送示意及操作面板圖 5八 、 機 械 手 的 動 作 原理 5九 、 輸 入 和 輸 出 點 分 配表 64/14個人收集整理 勿做商業(yè)用途十 、 控 制 系 統(tǒng) 流 程圖 7十一、控制程序 7十 二 、 梯 形圖 11十 三 、 指 令表 13十 四 、 設(shè) 計 小結(jié) 14十 五 、 參 考 文獻 14摘要機械手是工業(yè)控制和加工中經(jīng)常用到的執(zhí)行部件，具有能適應(yīng)惡劣工作環(huán)境、效率高、安全穩(wěn)定和可進行高強度工作的優(yōu)點，在自動化生產(chǎn)線上有廣泛的應(yīng)用。 在現(xiàn)代工業(yè)中，生產(chǎn)過程的機械化，自動化已成為突出的主題。 化工等連續(xù)性生產(chǎn)過程的自動化已基本得到解決。專用機床是大批量生產(chǎn)自動化的有效的辦法；控制機床、數(shù)控機床、加工中心等自動化機械是有效地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、裝配等作業(yè)，有待于進一步實現(xiàn)機械化,工業(yè)機械手就是為實現(xiàn)這些工序的自動化而生產(chǎn)的。機械手是能夠模仿人體上肢的部分5/14個人收集整理 勿做商業(yè)用途功能，可以對其進行自動控制使其按照預(yù)定要求輸送制品或操持工具進行生產(chǎn)操作的自動化生產(chǎn)設(shè)備。自上世紀六十年代，PLC設(shè)計的機械手被實現(xiàn)為一種產(chǎn)品后，對它的開發(fā)應(yīng)用也在不斷發(fā)展，它可以在減輕繁重的體力勞動、改善勞動條件和安全生產(chǎn)；提高生產(chǎn)效率、穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量、降低廢品率、降低生產(chǎn)成本、增強企業(yè)的競爭力等方面起到及其重要的作用。關(guān)鍵字：機械手 PLC 現(xiàn)代工業(yè)一、設(shè)計任務(wù)：機械手PLC控制的實現(xiàn)二、設(shè)計目的：1、培養(yǎng)機械設(shè)計能力； 2、擴展知識結(jié)構(gòu)； 3、培養(yǎng)綜合運用能力； 4、是課堂教學的有益補充。通過本次論文，進一步加強自己對機械手和 PLC的認識，以及它們在生活中廣泛應(yīng)用。三、設(shè)計要求：闡述機械手的工作原理如何實現(xiàn)PLC對機械手的控制機械手控制程序設(shè)計四、機械手的概述：機械手是在機械化、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)特別是電子計算機的廣泛6/14個人收集整理 勿做商業(yè)用途應(yīng)用，機器人的研制和生產(chǎn)已成為高技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)迅速發(fā)展起來的一門新興技術(shù)，它更加促進了機械手的發(fā)展，使得機械手能更好地實現(xiàn)與機械化和自動化的有機結(jié)合。機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，因此，機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：(1)機床加工工件的裝卸，特別是在自動化車床、組合機床上使用較為普遍。(2)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，在機械行業(yè)中它可以用來組裝零部件。(3)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。4）可在危險場合下工作，如軍工品的裝卸、危險品及有害物的搬運等。(5）宇宙及海洋的開發(fā)。(6)軍事工程及生物醫(yī)學方面的研究和試驗。五、機械手的工作方式 :機械手電氣控制系統(tǒng)，除了有多工步特點之外，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。當旋鈕打向回原點時，系統(tǒng)自動地回到左上角位置待命。當旋鈕打向自動時，系統(tǒng)自動7/14個人收集整理 勿做商業(yè)用途完成各工步操作，且循環(huán)動作。當旋鈕打向手動時，每一工步都要按下該工步按鈕才能實現(xiàn)。以下是設(shè)計該機械手控制程序的步驟和方法。六、機械手傳送工件系統(tǒng)示意圖：1、機械手工作過程示意圖如下圖所示：原位 下降 夾緊 上升 右移左移 上移 放松 下降2、機械手傳送示意及操作面板圖七、機械手的動作原理1控制要求將物體從位置 AA搬到位置 BB2動作順序：機械手從原點位置起始下移到處下限位 —從處加緊手物體后上升至上限位--右移至右限位--機械手下降至B處下限位--將物體放置在B處后上升至上限位-z左移至左限位（原點）為一個循環(huán)B3上限，AB下限，左限，右限分別由限位開關(guān)控制，機械手設(shè)立啟動和停止開關(guān)。4機械手夾緊或松開的工作狀態(tài)以及達到每一個工位時， 均應(yīng)有狀態(tài)顯示.。5機械手的夾緊和放松動作均應(yīng)有 11秒延時，然后上升，機械手每到達一個位置均有 o.5秒的停頓時間,然后進行下一8/14個人收集整理 勿做商業(yè)用途個動作.。若械手停止時不在原點位置可通過手動開關(guān)分別控制機械手d的上升和左移使之回到原點八、輸入和輸出點分配表及原理接線圖表1 機械手傳送系統(tǒng)輸入和輸出點分配表名稱代號輸入名稱代號輸入名稱代號輸出啟動SB1X0夾緊SB5X10電磁閥下降YV1Y0下限行程SQ1X1放松SB6X11電磁閥夾緊YV2Y1上限行程SQ2X2單步上升SB7X12電磁閥上升YV3Y2右限行程SQ3X3單步下降SB8X13電磁閥右行YV4Y3左限行程SQ4X4單步左移SB9X14電磁閥左行YV5Y4停止SB2X5單步右移SB10X15原點指示ELY5手動操作SB3X6回原點SB11X16連續(xù)操作SB4X7工件檢測SQ5X17表2九、控制系統(tǒng)流程圖基于PLC的機械手控制系統(tǒng)的生產(chǎn)控制要求， 經(jīng)過認真的研究和考慮，系統(tǒng)設(shè)計流程圖如下圖所示：系統(tǒng)設(shè)計流程圖十、控制程序1、操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)包括回原點程序，手動單步操作程序和自動連9/14個人收集整理 勿做商業(yè)用途續(xù)操作程序，如圖 3所示。2、其原理是：把旋鈕置于回原點， X16接通，系統(tǒng)自動回原點， Y5驅(qū)動指示燈亮。再把旋鈕置于手動，則 X6接通，其常閉觸頭打開，程序不跳轉(zhuǎn)（ CJ為一跳轉(zhuǎn)指令，如果 CJ驅(qū)動，則跳到指針 P所指P0處），執(zhí)行手動程序。之后，由于 X7常閉觸點，當執(zhí)行CJ指令時，跳轉(zhuǎn)到P1所指的結(jié)束位置。如果旋鈕置于自動位置，（既X6常閉閉合、X7常閉打開）則程序執(zhí)行時跳過手動程序，直接執(zhí)行自動程序。3、回原位程序回原位程序如圖4所示。用S10~S12作回零操作元件。應(yīng)注意，當用S10~S19作回零操作時，在最后狀態(tài)中在自我復(fù)位前應(yīng)使特殊繼電器M8043置1。4、手動單步操作程序如圖5所示。圖中上升/下降，左移/右移都有聯(lián)鎖和限位保護。5、自動操作程序自動操作狀示。當態(tài)轉(zhuǎn)移見圖6所機械手處于原位時，按啟動X0接通，狀態(tài)轉(zhuǎn)移到S20，驅(qū)動下降Y0，當?shù)竭_下限位使行程開關(guān) X1接通，狀態(tài)轉(zhuǎn)移到10/14個人收集整理 勿做商業(yè)用途S21，而S20自動復(fù)位。S21驅(qū)動Y1置位，延時1秒，以使電磁力達到最大夾緊力。當T0接通，狀態(tài)轉(zhuǎn)移到S22，驅(qū)動Y2上升，當上升到達最高位，X2接通，狀態(tài)轉(zhuǎn)移到S23。S23驅(qū)動Y3右移。移到最右位，X3接通，狀態(tài)轉(zhuǎn)移到S24下降。下降到最低位，X1接通，電磁鐵放松。為了使電磁力完全失掉，延時1秒。延時時間到，T1接通，狀態(tài)轉(zhuǎn)移到S26上升。上升到最高位，X2接通，狀態(tài)轉(zhuǎn)移到S27左移。左移到最左位，使X4接通，返回初始狀態(tài)，再開始第二次循環(huán)動作。在編寫狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖時注意各狀態(tài)元件只能使用一次，但它驅(qū)動的線圈，卻可以使用多次，但兩者不能出現(xiàn)在連續(xù)位置上。因此步進順控的編程，比起用基本指令編程較為容易，可讀性較強。十一、 梯形圖如圖7所示。圖中從第 0行到第27行為回原位狀態(tài)程序。從第28行到第66行，為手動單步操作程序。從第67行到第129行為自動操作程序。這三部分程序（又稱為模塊）是圖3的操作系統(tǒng)運行的。回原位程序和自動操作程序。是用步進順控方式編程。在各步進順控末行， 都以RET結(jié)束本步進順控程序塊。 但兩11/14個人收集整理 勿做商業(yè)用途者又有不同?；卦怀绦虿荒茏詣臃祷爻跏紤B(tài) S1。而自動操作程序能自動返回初態(tài) S2。十二、指令表十三、設(shè)計小總經(jīng)過一段時間的設(shè)計，可編程控制器和機械手的設(shè)計完畢，機械手的模型已設(shè)計完畢，其功能基本達到要求。整個系統(tǒng)穩(wěn)定性好，而且只要修改控制程序，就可以讓機械手作出不同的動作，控制的柔性很好。系統(tǒng)的分析與設(shè)計過程也是對學習的總結(jié)過程，更是進一步學習與探索的過程。在這個過程中，我對利用可編程控制器進行控制系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)有了深刻的認識，對機械手的工作原理有了進一步的掌握，對控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計有了切身的認識和深刻的體會，并在學習和實踐過程中增長了知識、豐富了經(jīng)驗。控制系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，必須嚴格按照系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計、系統(tǒng)實施、系統(tǒng)運行于調(diào)試的過程來進行。系統(tǒng)的分析和設(shè)計是一項既復(fù)雜又辛苦的工作，同時也是一個充滿樂趣的過程，在設(shè)計過程中，要邊學習，邊實踐，遇到新的問題就不斷探索和努力直到問題得到解決。在設(shè)計中，體會到理論必須和實際相結(jié)合。雖然收集了大量的資料，但在實際應(yīng)用中卻有很多差異，出現(xiàn)了許多意想不到的問題。許多問題都是書本上是這樣，而在實際運用中卻很不一樣，在經(jīng)過多次分析修改后，才設(shè)計出達到要求的系統(tǒng)。十四、參考文獻PLC應(yīng)用開發(fā)實用子程序》PLC程序設(shè)計和實例應(yīng)用》網(wǎng)上資料12/14個人收集整理 勿做商業(yè)用途版權(quán)申明本文部分內(nèi)容，包括文字、圖片、以及設(shè)計等在網(wǎng)上搜集整理。版權(quán)為潘宏亮個人所有Thisarticle includes someparts, including text, pictures,anddesign.CopyrightisPanHongliang'spersonalownership.用戶可將本文的內(nèi)容或服務(wù)用于個人學習、 研究或欣賞，以及其他非商業(yè)性或非盈利性用途，但同時應(yīng)遵守著作權(quán)法及其他相關(guān)法律的規(guī)定，不得侵犯本網(wǎng)站及相關(guān)權(quán)利人的合法權(quán)利。除此以外，將本文任何內(nèi)容或服務(wù)用于其他用途時， 須征得本人及相關(guān)權(quán)利人的書面許可，并支付報酬。Usersmayusethecontentsorservicesofthisarticleforpersonalstudy,researchorappreciation,andothernon-commercialornon-profitpurposes,butatthesametime,theyshallabidebytheprovisionsofcopyrightlawandotherrelevantlaws,andshallnotinfringeuponthelegitimaterightsofthiswebsiteanditsrelevantobligees.Inaddition,whenanycontentorserviceofthisarticleisusedforotherpurposes,writtenpermissionandremunerationshallbeobtainedfromthepersonconcernedandtherelevantobligee.13/14個人收集整理 勿做商業(yè)用途轉(zhuǎn)載或引用本文內(nèi)容必須是以新聞性或資料性公共免費信息為使用目的的合理、善意引用，不得對本文內(nèi)容原意進行曲解、修改，并自負版權(quán)等法律責任。Reproductionorquotationoftheconte