PLC在机械手控制系统中的应用【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 本科毕业设计论文 题 目 机械手控制系统中的应用 专业名称 学生姓名 指导教师 毕业时间 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 设计 论文 毕业 任务书 一、题目 机械手控制系统中的应用 二、指导思想和目的要求 本课题主要研究的是 基于 机械手控制系统设计 ，包括硬件的连线和软件的设计。通过设计编制 序实现机械手模型控制系统的自动控制。利用组态软件设计出人机界面，进行设备和数据对象的连接，实现动画连接，实现机械手的监控。通过组态软件将机械手的动作过程进行动画演示，使机械手的动作 形象化。提供较为直观、清晰、准确的机械手运行状态，为维修和故障诊断提供多方面的可能性，充分提高系统的工作效率。 三、主要技术指标 根据实验室现有条件完成一个 六 自由度机械手的程序编写，要求机械手能按照给定要求完成货物的搬运过程，在控制过程中，要求机械手运行平稳，动作合理。用上位计算机做机械手的组态监控画面。 四、进度和要求 1 第 1 3 周：布置毕业设计及英译汉任务，学习组态软件组态王 资料，完成总体设计方案论证，确定控制系统框图。 2 第 4 周：研究机械手升降、伸缩运动的控制系统的组成、运动规律和控制方法。 3 第 5 周：确定控制系统具体详细的方案。 4 第 6 7 周：对 行点的分配，用梯形图编程，组态王做上位监控画面。 5 第 8 9 周：实际调试，并按要求编写论文初稿，交指导老师审阅修改。 6 第 10 11 周：修改论文第二稿。 7 第 12 13 周：定最终稿打印，复印，交评阅。 设计论文 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 第 14 15 周：准备答辩，评阅，答辩。 五、主要参考书及参考资料 1 王冬青 列 理与应用 M子工业出版社 2 卢京潮 M北工业大学出版社， 3 杨素行 M等教育出版社， 4 余孟尝 M等教育出版社， 5 陈隆昌 M安电子科技大学出版社， 6 郭洪红 M西安：西安电子科技大学出版社， 2006. 7 袁秀英 M北京：电子工业出版社， 8 王承义 M北京：机械工业出版社， 9 吴宗泽 M. 北京 ： 机械工业出版社 ， 10 许志军 北京： 机械工业出版社 ， 2005: 11 周永志 现机器人的自动控制 . 上海； 上海科学技术文献出版社 ， 生 指导教师 系主任 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 I 摘要 机械手是在自动化生产过程中使用的一种具有抓取和移动工件功能的自动化装置，它是在机械自动化生产过程中发展起来的一种新型装置，在生产过程中起着非常重要的作用 。在工业生产和其他领域内，由于工作的需要，人们经常受到高温、腐蚀及有毒气体等因素的危害，增加了工人的劳动强度，甚至于危及生命。自从机械手问世以来，相应的各种难题迎刃而解。机械手能代替人类完成危险、重复、枯燥的工作，减轻人类劳动强度，提高劳动生产力，因此机械手得到了越来越广泛的应用。 在本设计中介绍了国内外机械手研究现状及 研究发展趋势，描述了机械手 控制系统的工作原理和动作实现过程。研究了基于 机械手 模型控制系统的设计并编写了梯形图程序，还研究了组态王在机械手控制系统中的应用 。 利用组态王软件设计了 机械手模型控制系统监控界面，提供了较为直观、清晰、准确的机械手运行状态，进而为维修和故障诊断提供了多方面的可能性，充分提高了系统的工作效率。 关键词 ： 机械手 ，组态王 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 is in a of it is in a of in of a In of of to of of s so In of of LC of of s of of LC s in of s s of 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 录 第一章 绪论 . 1 题背景及研究意义 . 1 内外现 状 . 2 题设计的目的 . 3 题的主要内容 . 3 第二章 控制系统硬件选型 . 4 械手介绍 . 4 械手的分类 . 4 械手的特点 . 5 械手的构成 . 5 械手控制方式的选择 . 6 介 . 6 基本结构 . 7 工作原理 . 8 型的选择 . 11 特点及应用领域 . 12 制要求 . 13 统硬件设计 . 14 统硬件设计 . 14 O 分配表 . 15 统控制流程图 . 15 物接线图 . 16 第三章 控制系统的程序设计 . 18 形图程序设计 . 18 程软件 介 . 18 形图程序的设计 . 19 拟调试 . 22 第四章 组态王在机械手控制系统中的应用 . 24 态王的概述 . 24 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 建一个工程的一般过程 . 24 械手控制系统组态的建立 . 25 义新画面 . 25 义 I O 设备 . 26 造数据库 . 28 建动画连接 . 29 示灯的动画连接 . 29 械手的动画连接 . 30 行和调试 . 32 参考文献 . 35 致 谢 . 36 毕业设计小结 . 37 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 第一章 绪论 题背景及研究意义 机械手是工业自动化领域中经常遇到的一种控制对象。近年来随着工业自动化的发展机械手逐渐成为一门新兴学科，并得到了较快的发展。机械手广泛地应用与锻压、冲压、锻造、焊接、装配、机加、喷漆、热处理等各个行业。特别是在笨重、高温、有毒、危险、放射性、多粉尘等恶劣的劳动环境中，机械手由于其显著的优点而受到特别重视。总之，机械手是提高劳动生产率，改善劳动条件，减轻工人劳动强度和实现工业生产自动化的一个重要手段。国内外都十分重视它的应用和发展。 可编程序控制器 (专为在工业环境下应用而设计的实时工业控制装置。随着 微电子技术、自动控制技术和计算机通信技术的飞速发展， 硬件配置、软件编程、通讯联网功能以及模拟量控制等方面均取得了长足的进步，已经成为工厂自动化的标准配置之一。 由于自动化可以节省大量的人力、物力等，而 具有其他控制方式所不具有的特殊优越性，如通用性好、实用性强、硬件配套齐全、编程方法简单易学，因此工业领域中广泛应用 械手在美国、加拿大等国家应用较多，如用果实采摘机械手来摘果实、装配生产线上应用智能机器人等。我国自动化水平本身比较低，因此用 控制的机械手还比较少。本次课题设计的机械 手就是通过 实现自动化控制的。通过此次设计可以更进一步学习 相关知识，了解世界先进水平，尽可能多的应用于实践。 组态王是一套用于快速构造和生成计算机监控系统的组态软件，它能够在基于 各种 32 位 台上运行，通过对现场数据的采集处理，以动画显示、报警处理、流程控制和报表输出等多种方式向用户提供解决实际工程问题的方案，在自动化领域中有着广泛的应用。本设计通过组态软件对机械手进行监控，将机械手的动作过程进行了动画显示，使机械手的动作过程更加形象买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 化。 内外现状 机械手自二十世纪六十年代初问世以来，经过 40 多年的发展，现在已经成为制造业生产自动化中重要的机电设备。目前，正式投入使用的绝大部分机械手属于第一代机械手，即程序控制机械手。这代机械手基本上采用点位控制系统，没有感觉外界环境信息的感觉器官，主要用于焊接、喷漆和上下料。第二代机械手具有感觉器官，仍然以程序控制为基础，但可以根据外界环境信息对控制程序进行校正。这代机械手通常采用接触传感器一类的简单传感装置和相应的适应性算法。现在，第三代机械手正在第一、第二代机械手的基础上蓬勃发展起来，它是能感知外界环境与对象物， 并具有对复杂信息进行准确处理，对自己行为做出自主决策能力的智能化机械手。它能识别景物，具有触觉、视觉、力觉、听觉、味觉等多种感觉，能实现搜索、追踪、辨色识图等多种仿生动作，具有专家知识、语音功能和自学能力等人工智能。 目前机械手技术有了新的发展：出现了仿人型机械手、微型机械手和微操作系统（如细小工业管道机械手移动探测系统、微型飞行器等）、机械手化机器、智能机械手（不仅可以进行事先设定的动作，还可按照工作状况相应地进行动作，如回避障碍物的移动，作业顺序的规划，有效的动态学习等）。机械手的应用领域正在向非制造业 和服务业方向扩展，并且蓬勃发展的军用机械手也将越来越多地装备部队。 国外方面：近几年国外工业机械手领域有如下几个发展趋势。机械手性能不断提高，而单机价格不断下降；机械结构向模块化、可重构化发展；控制系统向基于 的开放型控制器方向发展；传感器作用日益重要；虚拟现实技术在机械手中的作用已从仿真、预演发展到用于过程控制。 国内方面：目前在一些机种方面，如喷涂机械手、弧焊机械手、点焊机械手、搬运机械手、装配机械手、特种机械手（水下、爬壁、遥控等机械手）基本掌握了机械手操作机的设计制造技术，解决了控制驱动系统的设 计和配置，软件的设计和编制等关键技术，还掌握了自动化喷漆线、弧焊自动线及其周边配套设备的全套自动通信、协调控制技术；在基础元件方面，谐波减速器、机械手焊接电源、买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 焊缝自动跟踪装置也有了突破。从技术方面来说，我国已经具备了独立自主发展中国机械手技术的基础。 题设计的目的 本课题主要研究的是基于 机械手模型控制系统的设计，包括硬件的设计和软件的设计。通过设计编制 序实现机械手模型控制系统的自动控制，实现机械手的伸缩、抓取、移位。利用组态软件设计出人机界面，进行设备和数据对象的连接，实现动画 连接，实现机械手的监控。通过组态软件将机械手的动作过程进行动画演示，使机械手的动作形象化。提供较为直观、清晰、准确的机械手运行状态，为维修和故障诊断提供多方面的可能性，充分提高系统的工作效率。 题的主要内容 1. 正确选用 机械手和 型； 2. 编写 I/O 分配表； 3. 设计 程序 梯形图 ； 4. 设计组态监控画面； 5模拟调试； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 第二章 控制系统硬件选型 械手介绍 被称为自动手， 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 。 械手的分类 机械手主要由手部和运动机构组成。手部是用来抓持工件（或工具）的部件，根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式，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（摆动）、移动或复合运动来实现规定的动作，改变被抓持物件的位置和姿势。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。为了抓取空间中任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。自由度越多，机械手的灵活性越大，通用性越广，其结构也越复杂。一般专用机械手有 23 个自由度。 机械手的种类，按驱动方式可分为液压式、气动式、电动式、机械式机械手；按适用范围可分为专用机械手和通用机械手两种；按运动轨迹控制方式可分为点位控制和连续轨迹控制机械手等。 机械手通常用作机床或其他机器的附加装置，如在自动机床或自动生产线上装卸和传递工件，在加工中心中更换刀具等，一般没有独立的控制装置 。有些操作装置需要由人直接操纵，如用于原子能部门操持危险物品的主从式操作手也常称为机械手。 机械手是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。近年来，随着电子技术特别是电子计算机的广泛应用，机器人的研制和生产已成为高技术买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 领域内迅速发展起来的一门新兴技术，它更加促进了机械手的发展，使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。 械手的特点 机械手虽然目前还不如人手那样灵活，但它具有能不断重复工作和劳动、不知疲劳、不怕危险、抓举重物的力量比人手大等特点，因此，机械手已受到许多部门的重视 ，并越来越广泛地得到了应用，例如： 1 机床加工工件的装卸，特别是在自动化车床、组合机床上使用较为普遍。 2 在装配作业中应用广泛，在电子行业中它可以用来装配印制电路板，在机械行业中它可以用来组装零部件。 3 可在劳动条件差，单调重复易子疲劳的工作环境工作，以代替人的劳动 4 可在危险场合下工作，如军工品的装卸、危险品及有害物的搬运等。 5 宇宙及海洋的开发。 械手的构成 机械手简述 ： 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。简单的机械手可以没有手腕。支柱用来支撑手臂，也可以根据需要做成移动。 2 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，使执行机构按要求进行动作 。 动作复买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 杂的机械手则要采用可编程控制器、微型计算机进行控制。 械手控制方式的选择 传统的工业设备自动控制主要由继电器或分立的电子线路来实现，这种控制方式投资相对少一些，目前仅在一些旧式的、简单的工业设备中还有一定市场，但该控制方式却有以下致命缺陷： 1 仅适合于简单的逻辑控制； 2 仅适合特殊的工程项目，而没有通用性； 3 没有改动和优化的可能性 。 伴随着工业自动化技术的迅速发展，我国工业领域的自动化已经基本实现了从继电器控制到计算机控制的转变，计算机控制方式具有以下两个特点： 1 硬件上至少有一个微处理器； 2 通过软件实现控制思想。 目前，工业自动化领域比较典型的控制方式有： 1 可编程序逻辑控制器（ 2 工业控制计算机（ 3 集散控制系统（ 介 可编程控制器简称 它经历了可编程序矩阵控制器 可编程序顺序控制器 可编程序逻辑控制器 可编程序控制器 个不同时期。为与个人计算机（ 区别，现在仍然沿用 个老名字。 在继电器控制基础上发展起来的，以微处理器为核心，将自动控制技术、计算机技术和通信技术融为一体而发展起来的一种新型工业自动控制装置。由于 用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内 部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性 7。 一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。 其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。 基本结构 一般的微型计算机基本相同，也是由硬件系统和软件系统两大部分组成的。 硬件系统由微处 理器 (存储器 (输入输出 (I/O)部件、电源部件、编程器、 I/O 扩展单元和其他外围设备组成。各部分通过总线 (电源总线、控制总线、地址总线、数据总线 )连接而成。其结构简图如 2示 。 图 2件的基本结构图 1 中央处理单元（ 中央处理单元（ 控制中枢。它按照 统程序赋予的功能，接受并存储从编程器键入的用户程序和数据，检查电源、存储器、 I/O 以及警戒定时器的状态，并能检查用户程序的语法错误。当 入运行时，首先它以扫描的方式接受 现场各输入装置的状态和数据，并分别存入 I/O 映象区 ,然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算术运算等任务。并将逻辑或算术运算等结果送入 I/ 2 存储器 储空间的分配：虽然大、中、小型 最大可寻址存储空间各不相同，但是根据 工作原理，其存储空间一般包括以下三个区域：买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 系统程序存储区，系统 储区（包括 I/O 映象区和系统软设备等）和用户程序存储区。 3 源 源在整个系统中起着十分重要的作用。无论是小型的 是中、大型的 电源的性能都是一样的，均能对 部的所有器件提供一个稳定可靠的直流电源。一般交流电压波动在正负 10%（ 15%）之间，因此可以直接将 入到交流电网上去。可编程序控制器一般使用 220V 交流电源。可编程序控制器内部的直流稳压电源为各模块内的元件提供直流电压。某些可编程序控制器可以为输入电路和少量的外部电子检测装置（如接近开关）提供 24V 直流电源。驱动现场执行机构的电源一般由用户提供。 工作原理 可编程序控制器有两种基本的工作状态，即运行（ 态与停 止（ 态。在运行状态，可编程控制器通过执行反映控制要求的用户程序来实现控制功能。为了使可编程序控制器的输出及时地响应随时可能变化的输入信号，用户程序不是只执行一次，而是反复不断地重复执行，直至可编程序控制器停机或切换到 作状态。 工作 原理 图如 2示 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 内 部 处 理通 信 服 务输 入 处 理程 序 执 行输 出 处 理R U O 作原理图 除了执行用户程序之外，在每次循环过程中，可 如 图 2程序控制器还要完成 内部处理、通信处理等工作，一次循环可分为 5 个阶段。可编程序控制器的这种 周而复始的循环工作方式称为扫描工作方式。由于计算机执行指令的速度极高，从外部输入 理过程似乎是同时完成的。 扫描周期是指可编程序控制器在 作状态时，执行一次扫描操作所需的时间称为扫描周期，其典型值为 1100令执行所需的时间与用户程序的长短、指令的种类和 行指令的速度有很大的关系。当用户程序较长时，指令执行时间在扫描周期中占相当大的比例。不过严格地来说扫描周期还包括自诊断、通信等。如图 2示。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 第 ( N 个 扫 描 周 期第 N 个 扫 描 周 期第 ( N + 1 ) 个 扫描 周 期输 出 刷 新 输 入 采 样用 户 程 序 执 行输 出 刷 新 输 入 采 样图 2扫描运行方式 1 输入采样阶段 在输入采样阶段， 扫描方式依次读入所有的数据和状态它们存入 I/入采样结束后，转入用户程序行和输出刷新阶段。在这两个阶段中，即使输入数据和状态发生变化 I/O 映象区的相应单元的数据和状态也不会改变。所以输入如果是脉冲信号，它的宽度必须大于一个扫描周期，才能保证在任何情况下，该输入均能被读入。 2 用户程序执行阶段 在用户程序执行阶段， 是由上而下，从左到右的顺序依次的扫描梯形图。并对控制线路进行逻辑运算，并以此刷新该逻辑线圈 或输出线圈在系统 储区中对应位的状态。或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。例如：算术运算、数据处理、数据传达等。 3 输出刷新阶段 在输出刷新阶段， 照 I/O 映象区内对应的数据和状态刷新所有的数据锁存电路，再经输出电路驱动响应的外设。这时才是 正的输出。 4 输入 /输出滞后时间 输入 /输出滞后时间又称系统响应时间，是指可编程序控制器的外部输入信号发生变化的时刻至它控制的有关外部输出信号发生变化的时刻之间的时间间隔，它由输入电路滤波时间、输出电路的滞后时间和因扫描工作方式产生的滞 后时间三部分组成。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 型的选择 1 分 类 结构分为整体型和模块型两类，按应用环境分为现场安装和控制室安装两类；按 长分为 1 位、 4 位、 8 位、 16 位、 32 位、 64 位等。从应用角度出发，通常可按控制功能或输入输出点数选型。整体型 I/O 点数固定，因此用户选择的余地较小，用于小型控制系统；模块型 供多种 I/O 卡件或插卡，因此用户可较合理地选择和配置控制系统的 I/O 点数，功能扩展方便灵活，一般用于大中型控制系统。 2 输入输出模块的选择 输入输出模块的选择应考虑与应 用要求的统一。例如对输入模块，应考虑信号电平、信号传输距离、信号隔离、信号供电方式等应用要求。对输出模块，应考虑选用的输出模块类型，通常继电器输出模块具有价格低、使用电压范围广、寿命短、响应时间较长等特点；可控硅输出模块适用于开关频繁，电感性低功率因数负荷场合，但价格较贵，过载能力较差。输出模块还有直流输出、交流输出和模拟量输出等，与应用要求应一致。可根据应用要求，合理选用智能型输入输出模块，以便提高控制水平和降低应用成本。考虑是否需要扩展机架或远程 I/ 3 电源的选择 供电电源，除了引进 设备时同时引进 根据产品说明书要求设计和选用外，一般 供电电源应设计选用 220源，与国内电网电压一致。重要的应用场合，应采用不间断电源或稳压电源供电。如果 身带有可使用电源时，应核对提供的电流是否满足应用要求，否则应设计外接供电电源。为防止外部高压电源因误操作而引入 输入和输出信号的隔离是必要的，有时也可采用简单的二极管或熔丝管隔离。 4 存储器的选择 由于计算机集成芯片技术的发展，存储器的价格已下降，因此，为保证应用项目的正常投运，一般要求 存储器容量，按 256 个 I/O 点至少选 8K 存储器选择。需要复杂控制功能时，应选择容量更大，档次更高的存储器。 5 冗余功能的选择 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 I/O 接口单元的冗余 (1) 控制回路的多点 I/O 卡应冗余配置。 (2) 重要检测点的多点 I/O 卡可冗余配置。 (3) 根据需要对重要的 I/O 信号可选用 2 重化或 3 重化的 I/O 接口单元。 特点及应用领域 实现工业自动化控制的重要支柱之一，其主要特点为： 1 可靠性高，抗干扰能力强 高可靠性是电气控制设备的关键性能。 于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部 电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。从 机外电路来说，使用 成控制系统，和同等规模的继电接触器系统相比，电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一，故障也就大大降低。此外， 有硬件故障自我检测功能，出现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中，应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序，使系统中除 外的电路及设备也获得故障自诊断保护。这样，整个系统具有极高的可靠性了。 2 配套齐全，功能完善，适用性强 展到今天，已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品。可以用于各种 规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外，现代 多具有完善的数据运算能力，可用于各种数字控制领域。近年来 功能单元大量涌现，使 透到了位置控制、温度控制、 各种工业控制中。加上 信能力的增强及人机界面技术的发展，使用 成各种控制系统变得非常容易。 3. 易学易用，深受工程技术人员欢迎 为通用工业控制计算机，是面向工矿企业的工控设备。它接口容易，编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近，只用 少量开关量逻辑控制指令就 可以方便地实现继电器电路的功能。为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人使用计算机从事工业控制打开了方便之门。 4. 系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造 存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 统设计及建造的周期大为缩短，同时维护也变得容易起来。更重要的是使同一设备经过改变程序改变生产过程成为可能。这很适合多品种、小批量的生产场合。 5. 体积小，重量轻，能耗低。以超小型 例，新近出产的品种底部尺寸小于 100量小于 150g，功耗仅数瓦。由于体积小很 容易装入机械内部，是实现机电一体化的理想控制设备。 目前， 国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业。 制要求 图 2为一个将工件由一处传送到另一处的机械手，上升 /下降和左移 /右移的执行用双线圈二位电磁阀推动气缸完成。当某个电磁阀线圈通电，就一直保持现有的机械动作，例如一旦下降的电磁阀线圈通电，机械手下降，即使线圈再断电，仍保持现有的下降动作状态，直到相反方向的线圈通电为止。另外，夹紧 /放松由单线圈二位电磁阀推动气缸完成， 线圈通电执行夹紧动作，线圈断电时执行放松动作。设备装有上、下限位和左、右限位开关，它的工作过程如图所示，有八个动作即图 2示。 图 2械手结构示意图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 图 2械手的动作示意图 统硬件设计 统硬件设计 件设计是指 部设备的设计。硬件设计包括 入 /输出通道的分配，为便于程序设计和阅读，常作出 I/O 通道分配表，表中包括有 I/O 编号、设备代号、名称及功能等。根据机械手控制设计的控制流程图和 IO 分配表可作出外部接线图 ，如图 2示 。 图 2部接线图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 O 分配表 根据 上图 所示的机械手动作流程图，可以确定电气控制系统的 I/O 点分配，如表 2示 ： 表 2： 1 按下起动按钮 ，机械手系统工作。首先 下降 电磁阀通电，手臂 下降 ，至 下 限位开关动作； 2 抓紧 电磁阀通电，手 臂抓紧 ， 计时器计时 至 上 限位开关动作； 3 右 电磁阀通电，手臂 右移 ，至 右 限位开关动作； 4 下降 电磁阀通电， 手臂下移 ，至 下 限位开关动作； 5 手臂 放松放下工件，定时器计时 开始 上升，至上升限位开关再次动作； 6 左移 电磁阀通电，手臂 左移 ，至 左 限 位开关动作 回到原位 ； 根据对机械手的顺序动作要求，可以画出的机械手动作流程图 ，如图 2 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 图 2械手动作流程图 物接线图 根据机械手控制设计的 外部接线图 和 I图 2示 。 图 2块接线图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 本次设计所用机械手模块为 验室中提供的机械手实验板来完成，根据I/O 分配表和外