【机械手】-机械手的PLC控制

---宋停云与您共享------宋停云与您共享---江苏信息职业技术学院毕业设计报告毕业设计报告PLC把握系部：机电系专业：电气自动化班级：电气1332姓名：王琪学号：2013321026指导老师：贾君贤2016-6---宋停云与您共享------宋停云与您共享---摘 要机械手是工业自动化系统中传统的任务执行机构，是机器人的关键部件之一。机械手的机械结构接受滚珠丝杆、滑杆、等机械器件组成；电气方面有沟通电机传感器等电子器件组成该装置涵盖了可编程把握技术位置把握技术、检测技术等，是机电一体化的典型代表仪器之一。本文介绍的机械手是由 PLC输出三路脉冲，把握机械手横轴和竖轴的精确定位，微动开关将位置信号传给PLCPLC机械手PLC沟通电机---宋停云与您共享------宋停云与您共享---目 录摘 要 1引 言 3第一章 机械手机械结构 41．1 传动机构 41．2机械手夹持器和机座的结构 6其次章机械手PLC及电机的应用 82．1PLC简介 82．2 PLC内部原理 102．3 机械手PLC选择及参数 122．4 机械手电机的选用 13第三章机械手PLC把握系统设计 143．1机械手的工艺过程 143．2 PLC把握系统 16致答谢词 21 21---宋停云与您共享------宋停云与您共享---引 言工业机械手是近代自动把握领域中毁灭的一项新的技术，是现代把握理论与工业生产自动化实践相结合的产物，并以成为现代机械制造生产系统中的一个重要组成部分。工业机械手是提高生产过程自动化、改善劳动条件、提高产品质量和生产效率的有效手段之一。尤其在高温、高压、粉尘、噪声以及带有放射性和污染的场合，应用得更为广泛。在我国，近几年来也有较快的进展，并取得确定的效果，受到机械工业和铁路工业部门的重视。FX2NPLC，对机械手的上下、左右以及抓取运动进行把握。该装置机械部分有滚珠丝杠、滑轨、机械抓手等；电气方面由沟通电机、操作台等部件组成。我们利用可编程技术，结合相应的硬件装置，把握机械手完成各种动作。由于时间仓促和个人水平限制，我的设计存在着很多还没来得及解决的问题，期望宽敞老师、同学能够赐予批判指正并予以解决。---宋停云与您共享------宋停云与您共享---第一章 机械手机械结构1．1 传动机构螺旋机构螺旋机构具有结构简洁，制造便利，传动平稳，无噪声易于自锁等优点。滑动螺旋机构螺旋副内为滑动摩擦的的螺旋机构，称为滑动螺旋机构。滑动螺旋机构所用的螺纹为传动性能好，效率高的矩形、梯形和锯齿形螺纹。滑动螺旋机构由螺母和螺杆组成。依据机构的组成及运动方式，滑动螺旋机构又分为以下两种。1（如1-1b21-1a---宋停云与您共享------宋停云与您共享---（a）螺杆转动，螺母移动 (b)螺母固定，螺杆转动并移动---宋停云与您共享------宋停云与您共享---滚动螺旋机构

图1-1---宋停云与您共享------宋停云与您共享---螺旋副内为滚动摩擦的螺旋机构，称为滚动螺旋机构或滚珠丝杠。其机构滚珠始终在循环过程中始终与螺杆保持接触的1-2。外循环螺母只90%以上。用调整的方法可消退间隙，传动精度高。图1-2---宋停云与您共享------宋停云与您共享---1．2机械手夹持器和机座的结构机械手夹持器机械手的机械夹持器多为双指手抓式，按其手抓的运动方式可分为平移型本文设计的机械手接受的是楔槽杠杆式回3和楔块之间为滚动接触。当电机带动连杆前进41，使两个手抓产生加紧动作和加紧力。当楔块后移时，靠弹簧的拉力使手指松开。这种末端执行器由于楔块和滚子之间为滚动接触，摩擦力小，活动机敏，且机构简洁。机座机座是机械手的支撑部件，机座承受机械手的全部重量和工作载荷，所以机座应有足够的强度、刚度和承载力气。另外机座还要求有足够大的安装基面，以保证机械手工作时的稳定行。---宋停云与您共享------宋停云与您共享---1-334、主56728---宋停云与您共享------宋停云与您共享---其次章机械手PLC及电机的应用2．1PLC简介自二十世纪六十年月推出可编程规律把握器（ ProgrammableLogicController，PLC）取代传统继电器把握装置以来，PLC得到了快速进展，在世PLCPLC20%～30%。随着工厂自动化程度的PLCPLCPLC年全球PLC100PLCPLCPLCPLCCPU1，程序从起始步（步序号为零）起依次执行到最终步（END，然后再返回起始步循环运算。PLCPLC，1PLC1K1（32）PLCCPUPLCI/OPLC（40%左右。PLC没有专用操作站，它用的软件和硬件都是通用的，所以维护成本比---宋停云与您共享------宋停云与您共享---DCSPLCI/O（8000I/O。假如被控对象主要是设备连锁、回路很少，接受PLC较为合适。PLC由于接受通用监控软件，在设计企业的管理信息系统方面，要简洁一些。10PLCPLCPLCPLCPLCPLCPLC---宋停云与您共享------宋停云与您共享---编编程器输输入中央处理单元出电（CPU）电路路电源2．2 PLC内部原理PLC2.1PLC图2-1PLC硬件的基本结构图（1）处理单元（CPU）处理单元（CPU）PLCPLCI/OPLCI/OI/O映象区或数据寄存器I/O---宋停云与您共享------宋停云与您共享---（2）存储器与微型计算机一样，除了硬件以外，还必需有软件。才能构成一台完整的PLC。PLC的软件分为两部分:系统软件和应用软件。存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。PLCPLCCPUPLCRAM（I/O和用户程序存储区。（3）PLC电源PLCPLC，还是中、PLC，其电源的性能都是一样的，均能对PLC10%（15%）之间，因此可以直接PLC220V（如接近开关24V---宋停云与您共享------宋停云与您共享---2．3 PLC选择及参数综合上述原则机械手把握系统主机为西门子的S7-224XP。2.3.1.主要技术数据如下：工作电源：24VDC输入点数：24输出点数：24输入信号类型：直流或开关量输入电流：24VDC 5mA模拟输入：-10V～10V（-20mA～+20mA）0.3A/点（1.2A/COM）输出电压规格：30VDC最大负载：9W2.3.2.PLC主机的组成（1、输入单元8816PLC16（2、输出单元2424PLC244C43V（3、电源单元PLC220V/AVPLC3VPLC24VDC24GND---宋停云与您共享------宋停云与您共享---2．4 机械手电机的选用Y2YIP54，它具有良好的起动性能和运行性能，结构简洁，工作牢靠，EBIP44，冷却方式ICO14150Hz380V。竖轴驱动电机承载整个机械手的全部负载，需要功率较大，而机械手主要用于生产线夹持较轻松物体，综合考虑，竖轴选用Y2-63M2-2，功率250W，可满足生产需要。2W，即可满足生产需要。电动机3主要用来把握机械手抓的加紧和放松，所承载负载最小，因此可选用Y2-63M1-4，功率120W。---宋停云与您共享------宋停云与您共享---第三章机械手PLC把握系统设计3．1 机械手的工艺过程了解设备概况3-1为了确保平安，机械手右移到位后，必需在右工作台上无工件时才能下降，若上次搬到右工作台上的工件尚未移走，机械手应自动暂停，等待。为此设置了一个光电开关，以检测“无工件”信号。把握方面的要求：---宋停云与您共享------宋停云与您共享---图3-1机械手结构图单周期工作方式：按下启动按钮，机械手按工序自动自动完成一个周期的动作，返回原点后停止。连续工作方式：按下按钮，机械手从原点，按步序自动反复连续工作，在连续工作方式下设置两种停车状态：---宋停云与您共享------宋停云与您共享---3．2 PLC把握系统/PLC1）输入信号44“无工件检测”信号：用光电开关作检测元件，需要1个端子。“工作方式”选择开关：有手动、单周期和连续3种工作方式，需要3个输入端子。手动操作：需要有下降、上升、右移、左移、加紧、放松6个按钮，也需要6个输入端子。33182）输出信号PLC616由于机械手的把握属于开关量把握，在功能上未提出特殊要求。因此任何型PLCI/O24S7-224XPPLC/输出端子PLC的输入输出端子支配接线图，如图3-2所示。PLC（1）手动程序 手动操作不需要按工序挨次进行动作，所以可按一般继电器程序来设计手动操作的梯形图如图3-3所示手动按钮I1.3-I2.0分别把握下降、上升、右移、左移、加紧和放松各个动作。为了保证系统的的平安与进行，设置了一些必要的连锁。其中在左、右移动的电路中加入I0.7作上限连锁，这---宋停云与您共享------宋停云与您共享---是由于机械手只有处于上限位置时，才允许左、右移动。图3-2输入/输出支配接线图---宋停云与您共享------宋停云与您共享------宋停云与您共享------宋停云与您共享---图3-3手动程序自动程序 自动程序如图3-4所示。---宋停云与您共享------宋停云与您共享---图3-4自动程序3-33-2---宋停云与您共享------宋停云与您共享---致答谢词设计及论文是在我的指导老师贾君贤以及各位电气自动化专业的老师共同指导下完成的，我很感谢他们不计辛苦的指导我，同时也要感谢挂念我的同学，1．胡晓明主编电气把握及PLC机械工业出版社2006---宋停云与您共享------宋停云与您共享---2．程周主编PLC技术与应用福建科学技术出版社20043．李中年主编把握电气及应用清华高校出版社20064．冯辛安主编机械制造装备设计机械工业出版社20055．廖常初主编可编程序把握器应用技术重庆高校出版社20026．张继和 张润敏 梁海峰主编 电机把握与供电基础 西南交通高校出版社20007．田鸣主编机械技术基础机械工业出版社2005---宋停云与您共享------宋停云与您共享------宋停云与您共享------宋停云与您共享------宋停云与您共享------宋停云与您共享------宋停云与您共享------宋停云与您共享---PLC把握摘要：气动机械手广泛应用于工业生产领域，可以工作在高温，高压，粉尘以及带有放射性和污染性的场合，可以完成一些简洁的任务。文章论述了气动机械的结构功能，设计了基于西门子PLC把握气动机械手的工作程序。气动机械手；可编程把握器；把握系统引言在现代工业生产过程中，气动机械手由于有气源使用便利，没有环境污染，工作平安可靠，易于修理，广泛应用于流水线生产，机械加工，注塑，仪表等工业中，提高生产效率。本文以三自由度机械手为争辩对象，设计了基于PLC的机械手把握系统，并在西门子S7-200的PLC上得到实现。1系统结构和功能介绍气动机械手的结构如图1所示。机械手气动把握回路原理见图2，主要由升降气缸、导杆气缸和旋转气缸组成。其中升降气缸、导杆气缸、旋转气缸使用单电控换向阀，通电时气缸伸出，断电后气缸自动缩回。手指夹紧气缸使用双电控换向阀。由于双电控换向阀具有记忆作用，假如在气缸伸