PLC控制机械手作业

1、封面作者： PanHongliang电大武钢分校机电控制与可编程序控制器技术仅供个人学习课程设计报告题目机械手的控制姓名彭龙学号1042101205277专业年级10年春机械设计制造及自动化本科指导教师李智职 称讲师20122012年 5 5 月 1010 日目录1.选题背景21.机械手的工作原理31.1.1机械手的概述31.1.2机械手的工作方式42控制工艺要求43输入和输出点分配表54.硬件计.65.梯形图及指令表75.1梯形图75.2指令表76.设计总结77.参考书目错误！未定义书签。1.选题背景1.机械手的工作原理1.1.1机械手的概述机械手是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新

2、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 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

3、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(6)军事工程及生物医学方面的研究和实验。1.1.2机械手的工作方式机械手电气控制系统， 除了有多工步特点之外， 还要求有连续控制和手动 控制等操作方式。工作方式的选择可以很方便地在操作面板上表示出来。当旋 钮打向回原点时，系统自动地回到左上角位置待命。当旋钮打向自动时，系统 自动完成各工步操作，且循环动作。当旋钮打向手动时，每一工步都要按下该 工步按钮才能实现。以下是设计该机械手控制程序的步骤和方法。1、机械手传送工件系统示意图，如图1所示。图1机械手传送示意及操作面板

4、图2.控制工艺要求机械手顺序动作的要求是：1）按下起动按钮SB1时，机械手系统工作。首先上升电磁阀通电，手臂上升， 至上升限位开关动作。2）左转电磁阀通电，手臂左转，至左转限位开关动作。3）下降电磁阀通电，手臂下降，至下降限位开关动作。4）启动传送带A运行，由光电开关SP检测传送带A上有无物品送来，若检测 到物品，则抓紧电磁阀通电，机械手抓紧，至抓紧限位开关动作。5）手臂再次上升，至上升限位开关再次动作。6）右转电磁阀通电，手臂右转，至右转限位开关动作。7）手臂再次下降，至下降限位开关再次动作。8）放松电磁阀通电，机械手松开手爪，经延时2秒后，完成一次搬运任务，然 后重复循环以上过程。9）按下

5、停止按钮 SB2 或断电时，机械手停止在现行工步上，重新起动时，机械手按停止前 的动作继续工作。3输入和输出点分配表及原理接线图表1机械手传送系统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SB1X0夹紧SB5X10电磁阀下降YV1Y0下限行程SQ1X1放松SB6X11电磁阀夹紧YV2Y1上限行程SQ2X2单步上升SB7X12电磁阀上升YV3Y2右限行程SQ3X3单步下降SB8X13电磁阀右行YV4Y3左限行程SQ4X4单步左移SB9X14电磁阀左行YV5Y4停止SB2X5单步右移SB10X15原点指示ELY5手动操作SB3X6回原点SB11X16连续操作SB4X7工件检测SQ5

6、X174设计内容操作系统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3所示。其原理是：把旋钮置于回原点，X16接通，系统自动回原点，丫5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，如果CJ驱动，则跳到指针P所指P0处），执行手动程序。之后，由于X7常闭触点，当执行CJ指令时，跳转到P1所指的结束位置。如果旋钮置于自动 位置，（既X6常闭闭合、X7常闭打开）则程序执行时跳过手动程序，直接执 行自动程序。回原位程序回原位程序如图4所示。用S10S12作回零操作元件。应注意，当用S10S19作回零操作时，在最后状态中在自我复位前应

7、使特殊继电器M8043置1。手动单步操作程序如图5所示。图中上升/下降，左移/右移都有联锁和限位保护。自动操作程序自动操作状态转移见图6所示。当机械手处于原位时，按启动X0接通，状 态转移到S20,驱动下降丫0,当到达下限位使行程开关X1接通，状态转移到S21，而S20自动复 位。S21驱动丫1置位，延时1秒，以使电磁力达到最大夹紧力。当T0接通，状态转移到S22,驱动丫2上升，当上升到达最高位，X2接通，状态转移到S23o S23驱动Y3右移。移到最右位，X3接通，状态转移到S24下降。下降到最低位，X1接通，电磁铁 放松。为了使电磁力完全失掉，延时1秒。延时时间到，T1接通，状态转移到S2

8、6上升。上升到最高位，X2接通，状态转移到S27左移。左移到最左位，使X4接通，返回初始状态，再开始第二次循环动作。在编写状态转移图时注意各状态元件只能使用一次，但它驱动的线圈，却 可以使用多次，但两者不能出现在连续位置上。因此步进顺控的编程，比起用 基本指令编程较为容易，可读性较强。机械手传送系统梯形图如图7所示。图中从第0行到第27行为回原位状态程序。从第28行到第66行，为手动单步操作程序。从第67行到第129行为自动操作程序。这三部 分程序（又称为模块）是图3的操作系统运行的。回原位程序和自动操作程序。是用步进顺控方式编程。在各步进顺控末行，都以RET结束本步进顺控程序块。但两者又有不

9、同。回原位程序不能自动 返回初始态S1。而自动操作程序能自动返回初态S2。5.梯形图及指令表5.1梯形图5.2指令表6.设计总结机械手的控制对于很多场合需求很大，不论是机床使用的小型系统还是流水线上的这类设备，其基本动作要求类似，所以控制的实现也可以相互借鉴对于控制程序的编写，这里给出的只是一种实现手段，使用可编程控制器还 有其他的方法可以实现这样的控制， 针对所用的具体系统的情况， 设计人员可 以选用不同的方法来编写程序。机械手高效的工作效率，准确的定位精度，以及简单的结构及控制方式是人 手不能替代的，机械手的使用也将越来越广泛。机械手是一种能模拟人的手臂的部分动作，按预定的程序轨迹极其它要求，实 现抓取，搬运工件或操做工具的自动化装置。在我国由于大多数工业机器人所 执行的工作为模拟人的手臂而工作，因而通常把工业机器人称做操作机械手。随着工业技术的发展，工业机器人与机械手的应用范围不断扩大，其技术 性能也在不断提高。在国内，应用于生产实际的工业机器人特别是示教再现性 机器人不断增多，而且计算机控制的也有所应用。在国外应用于生产实际的工 业机器人多为示教再现型机器人，而且计算机控制的工业机器人占有相当比 例。带有“触觉”，“视觉”等感觉的“智能机器