毕业设计机械手毕业论文

毕业设计-机械手毕业论文机械手毕业设计目录摘要 I第1章绪论 11.1课题背景 11.2机械手的定义与分类 11.3机械手应用及构成构造 21.4机械手的发展趋势 31.5总体设计规定 3第2章PLC的简介与选择 52.1PLC的特点 52.2PLC的选型 52.3三菱FX系列的构造功能 7第3章各功能实现形式与控制方式 93.1本机械手模型的机能和特性 93.2夹紧机构 93.3躯干 93.4旋转编码盘 10第4章控制系统设计 114.1控制系统硬件设计 114.1.1PLC梯形图中的编程元件 114.1.2PLC的I/O分派 114.1.3机械手控制系统的外部接线图 124.2控制系统软件设计 134.2.1公用程序 134.2.2自动操作程序 154.2.3手动单步操作程序 204.2.4回原位程序 234.3PLC程序的上载和下载 254.3.1PLC程序的上载 254.3.2PLC程序的下载 25第5章设计小结 27致谢 28参考文献 29第1章绪论1.1课题背景伴随现代工业技术的发展，工业自动化技术越来越高，生产工况也有趋于恶劣的态势，这对一线工人的操作技能也提出了更高的规定，同步操作工人的工作安全也受到了对应的威胁。工人工作环境和工作内容也规定理想化简朴化，对于某些往复的工作由机械手远程控制或自动完毕显得非常重要。这样可以防止某些人不能接触的物质对人体导致伤害，如冶金、化工、医药、航空航天等。在机械制造业中，机械手应用较多，发展较快。目前重要应用于机床、模锻压力机的上下料以及焊接、喷漆等作业，它可以按照事先制定的作业程序完毕规定的操作，有些还具有有传感反馈能力，能应付外界的变化。假如机械手发生某些偏离时，会引起零部件甚至机械自身的损坏，但若有了传感反馈自动，机械手就可以根据反馈自行调整。应用机械手，有助于提高材料的传送、工件的装卸、刀具的更换以及机器的装配等的自动化程度，从而可以提高劳动生产率，减少生产成本，加紧实现工业生产机械化和自动化的步伐。机械手技术波及到力学、机械学、电气液压技术、自动控制技术、传感器技术和计算机技术等科学领域，是一门跨学科综合技术。近些年，伴随计算机技术、电子技术以及传感技术等在机械手中越来越多的应用，机械手已经成为工业生产中提高劳动生产率的重要原因。借助PLC强大的工业处理能力，很轻易实现工业生产的自动化。基于此思绪设计的机械手，在实现多种规定的工序前提下，大大提高了工业过程的质量，并且大大解放了生产力，改善了工作环境，减轻了劳动强度，节省了成本，提高了生产效率，具有十分重要的意义。同步，借助组态软件的辅助作用，大大提高了系统的工作效率。因此，在自动化机床和综合加工自动生产线上，目前几乎都设有机械手，以减少人力和更精确地控制生产的节拍，便于有节奏地进行生产。工业机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备。工业机械手是工业机器人的一种重要分支。它的特点是可通过编程来完毕多种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的长处，尤其体现了人的智能和适应性。机械手作业的精确性和多种环境中完毕作业的能力，在国民经济各领域有着广阔的发展前景。综上所述，有效地应用机械手是发展机械工业的必然趋势。1.2机械手的定义与分类机械手是一种能自动化定位控制并可重新编程序以变动的多功能机器，它有多种自由度，可用来搬运物体以完毕在各个不一样环境中工作。机械手的迅速发展是由于它的积极作用正日益为人们所认识。其一，它能部分替代人工操作；其二，它能按照生产工艺规定，遵照一定的程序、时间和位置来完毕工件的传送和装卸；其三，它能操作必要的机具进行焊接和装配。因此，它能大大地改善工人的劳动条件，明显地提高劳动生产率，加紧实现工业生产机械化和自动化的步伐。因而，受到各先进工业国家的重视，并投入了大量的物力和财力加以研究和应用。尤其在高温、高压、粉尘、噪音以及带有放射性和污染的场所，应用得更为广泛。机械手一般分为三类。第一类是不需要人工操作的通用机械手，它是一种独立的不附属于某一主机的装置。它可以根据任务的需要编制程序，以完毕各项规定工作。它的特点是除具有一般机械的物理性能外，还具有通用机械、记忆智能的三元机械。第二类是需要人工操作的，称为操作机。它来源于原子、军事工业，先是通过操作机来完毕特定的作业，后来发展到用无线电信号操作机械手来进行探测月球、火星等。第三类是专用机械手，重要附属于自动机床或自动线上，用于处理机床上下料和工件传送。这种机械手在国外称为“MechanicalHand”，它是为主机服务的，由主机驱动，除少数外，工作程序一般是固定的，因此是专用的。本项目规定设计的机械手模型可归为第一类，即通用机械手。1.3机械手应用及构成构造目前工业机械手重要用于流水线传送、焊接、装配、机床加工、铸造、热处理等方面，无论数量、品种和性能方面都能满足工业生产发展的需要。在国内重要是发展各方面的机械手，逐渐扩大应用范围，以减轻劳动强度，改善作业条件。在应用专用机械手的同步，对应地发展通用机械手，专用条件还要研制示教机械手、组合机械手等。将机械手各运动构件，如伸缩、摆动、升降、横移、俯仰等机构，以及用于不一样类型的夹紧机构，设计成经典的通用机构，以便根据不一样的作业规定，选用不一样的经典部件，即可构成不一样用途的机械手，即便于设计制造，又便于改换工作，扩大了应用的范围。同步要提高速度，减少冲击，对的定位，以更好地发挥机械手的作用。机械手重要由执行机构、驱动机构和控制系统构成。执行机构包括手部、手臂和躯干。手部装在手臂前端，可以转动、开闭手指。机械手手部的构造系统模仿人的手指，分为无关节、固定关节和自由关节三种。手指的数量又可以分为二指、三指、四指等，其中以二指用得最多。可根据夾持对象的形状和大小配置多种形状和尺寸的夹头，以适应操作的需要。本设计采用二指的构造。手臂的作用是引导手指精确地抓住工件，并运送到所需要的位置上。为了使机械手可以对的地工作，手臂的三个自由度都需要精确地定位。总之，机械手的运动离不开直线移动和转动二种，因此它采用的执行机构重要是直线液压缸、摆动液压缸、电液脉冲马达、伺服液压马达、交流伺服电动机、直流伺服电动机和步进电动机等。躯干是安装手臂、动力源和多种执行机构的机架。驱动机构重要有四种：液压驱动、气压驱动、电气驱动和机械驱动。其中以电气、气动用得最多，占90％以上，液压、机械驱动用得较少。液压驱动重要是通过液压缸、阀、油箱等实现传动。气压驱动所采用的元件为气压缸、气马达、气阀等。一般采用4～6个大气压，个别到达8～10个大气压。本设计的手爪部分采用气压驱动。电气驱动时，直线运动可以采用电动机带动丝杠、螺母机构。通用机械手则考虑采用步进电动机、直流或交流的伺服电动机、变速箱等。本设计采用步进电动机驱动手臂运动，直流电动机驱动手爪和机械手的底回旋转运动。机械驱动只合用于动作固定的场所。机械手控制的要素包括工作次序、抵达位置、动作时间、运动速度和加减速度等。机械手的控制分为点位控制和持续轨迹控制两种，目前以点位控制为主，占90％以上。控制系统可以根据动作的规定，设计采用数字次序控制，它首先要编制程序加以储存，然后再根据规定的程序，控制机械手工作。对动作复杂的机械手则采用数字控制系统、小型计算机或微处理机控制的系统。本设计的控制系统采用小型可编程控制器实现，具有编程简朴、修改轻易、可靠性高等。1.4机械手的发展趋势机械手自二十世纪六十年代初问世以来，通过40数年的发展，目前已经成为制造业生产自动化中重要的机电设备。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，还可按照工作状况对应地进行动作，如回避障碍物的移动，作业次序的规划，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种发展趋势。机械手性能不停提高，而单机价格不停下降；机械构造向模块化、可重构化发展；控制系统向基于PC机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：目前在某些机种方面，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、管道、遥控等机械手）基本掌握了机械手操作机的设计制造技术，处理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、弧焊自动线及其周围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、焊缝自动跟踪装置也有了突破。从技术方面来说，我国已经具有了独立自主发展中国机械手技术的基础。1.5总体设计规定1.机械手构造示意图图1-1机械手示意图1、手爪张开闭合2、手腕旋转3、水平移动4、升降5、立柱旋转6、手爪7、手腕电动机8、横轴9、竖轴10、竖轴电动机11、横轴电动机12、底盘13、底盘电动机2.机械手工作流程机械手工作流程是：开始运行后，假如机械手不在初始位置上，步进电动机开始运转(横轴向手抓方向移动，竖轴向上移动)。归位后首先横轴步进电动机工作，横轴前伸；前伸到位后，手爪电动机得电带动手爪旋转；当传感器检测到限位磁头时，电动机停止，PLC控制电磁阀动作，手张开；延时一段时间，竖轴步进电动机工作，竖轴下降；下降到位后，电磁阀复位，手爪夹紧；延时过后，竖轴上升，同步横轴缩回、底盘电动机带动底回旋转；当横轴、竖轴、底盘都到位后，横轴前伸；到位后手爪旋转，然后竖轴下降，电磁阀动作，手爪张开；延时后竖轴上升复位，然后开始下一周期动。3.控制规定(1)手臂上下直线运动。(2)手臂左右直线运动。(3)手腕旋转运动。(4)手爪夹紧动作。(5)机械手整体旋转运动。手臂采用步进电机驱动，由PLC发出控制脉冲控制步进电动机运转,实现手臂的进给和定位，手爪采用气压驱动。第2章PLC的简介与选择对于机械手的控制系统可以采用多种方式，如继电器控制、单片机控制、PLC控制等。但由于PLC可编程控制器操作灵活性强和稳定性很好，因此，我们选择PLC控制。2.1PLC的特点可编程控制器是在计算机技术、通信技术和继电器控制技术的发展基础上开发起来的，现已广泛应用于工业控制的各个领域。它以微处理器为关键，用编写的程序进行逻辑控制、定期、计数和算术运算等，并通过数字量和模拟量的输入/输出来控制机械设备或生产过程。高可靠性（1）所有的I/O接口电路均采用光电隔离，使工业现场的外电路与PLC内部电路之间电气上隔离；（2）各输入端均采用R-C滤波器，其滤波时间常数一般为10～20ms；（3）各模块均采用屏蔽措施，以防止辐射干扰；（4）采用性能优良的开关电源。（5）对采用的器件进行严格的筛选；（6）良好的自诊断功能，一旦电源或其他软，硬件发生异常状况，CPU立即采用有效措施，以防止故障扩大；（7）大型PLC还可以采用由双CPU构成冗余系统或有三CPU构成表决系统,使可靠性更深入提高。丰富的I/O接口模块PLC针对不一样的工业现场信号，如：交流或直流、开关量或模拟量、电压或电流、脉冲或电位、强电或弱电等。有对应的I/O模块与工业现场的器件或设备，如：按钮、行程开关、靠近开关、传感器及变送器、电磁线圈、控制阀等直接连接。采用模块化构造为了适应多种工业控制需要，除了单元式的小型PLC以外，绝大多数PLC均采用模块化构造。PLC的各个部件，包括CPU、电源、I/O等均采用模块化设计，由机架及电缆将各模块连接起来，系统的规模和功能可根据顾客的需要自行组合。编程简朴易学PLC的编程大多采用类似于继电器控制线路的梯形图形式，对使用者来说，不需要具有计算机的专门知识，因此很轻易被一般工程技术人员所理解和掌握。安装简朴，维修以便PLC不需要专门的机房，可以在多种工业环境下直接运行。使用时只需将现场的多种设备与PLC对应的I/O端相连接，即可投入运行。多种模块上均有运行和故障指示装置，便于顾客理解运行状况和查找故障。总之，可编程控制器是一台计算机，它是专为工业环境应用而设计制造的计算机。它具有丰富的输入/输出接口，并且具有较强的驱动能力。但可编程控制器产品并不针对某一详细工业应用，在实际应用时，其硬件需根据实际需要进行选用配置，其软件需根据控制规定进行设计编制。2.2PLC的选型对于PLC的选择，我们必须考虑多方面的原因。例如输入、输出的最多点数，扫描速度，内存容量，指令条数，功能模块等。同步还要考虑其经济实用性以及工作环境对其的影响。1.常用PLC简介PLC发展这样数年，技术成熟，多种型号的也诸多，各个厂家生产的也有一定区别，各个重点发展方向也不一样，因此我们必须根据自己设计需要，考虑怎样选择。西门子的中国业务是其亚太地区业务的重要支柱，活跃在中国的信息与通讯、自动化与控制、电力、交通、医疗、照明以及家用电器等各个行业中，其关键业务领域是基础设施建设和工业处理方案。欧姆龙S7-200系列PLC突出的特点：可靠性高、操作简便；丰富的内置集成功能；强劲通讯能力；丰富的扩展模块；简朴、易用的Micro/WIN编程软件。OMRON的可编程序控制器愈加小型化。SYSMACCPM1A的大小仅相称于一种PC卡(对于10点的机型来说)，从而使安装体积大幅度减小，同步也深入节省了控制柜的空间。它不仅具有了以往小型PLC所具有的功能，并且还可连接可编程序终端，为生产现场发明了新的环境。编程环境与CQM1及SYSMACA等机种相似。由于原有SYSMAC支持软件及编程器都可继续使用，故而系统的扩展及维护都可简朴进行。三菱FX系列可编程控制器是当今国内外最新，最具特色、最具代表性的微型PLC。在FX中，除基本的指令表编程方式外，还可以采用梯形土编程及对应机械动作流程进行次序设计的SFC次序功能图编程，并且这些程序可互相转换。在FX系列PLC中设置了高数计数器，对来自特定的输入继电器的高频脉冲进行中断处理，扩大了PLC的应用领域。其FX2NPLC还可以采用作为扩展设备的硬件计数器，可获取最高50kHz的高速脉冲。2.确定型号FX1N－60MR综上，对于被控对象，采用PLC系统与采用其他形式的控制系统相比较，力争具有很好的性价比，使用和维修以便；选用的PLC主机和配置、控制功能等必须能满足被控对象的多种控制规定；选用的PLC主机及配置必须是功能较强的新一代PLC机型，一般最佳不要选用旧机型（若采用三菱企业的PLC，则选FX系列，不选F1系列）。同步还应当考虑未来工艺的变化和扩展，在满足确定的规定外，留有一定的余量；保证整个控制系统可靠。还要考虑大家对产品的熟悉程度，以及编程指令的易懂性。在此，我选用三菱FX1N来做控制关键。FX系列PLC是由三菱企业近年来推出的高性能小型可编程控制器，以逐渐替代三菱企业原F、F1、F2系列PLC产品。其中FX2是近年推出的产品，FX0是在FX2之后推出的超小型PLC，近几年来又持续推出了将众多功能凝集在超小型机壳内的FX0S、FX1S、FX0N、FX1N、FX2N、FX2NC等系列PLC，具有较高的性能价格比，应用广泛。它们采用整体式和模块式相结合的叠装式构造。2.3三菱FX系列的构造功能可编程控制器是一种工业控制微型计算机，它的构造原理与微型计算机相似。硬件构成有微处理器、存储器和多种输入、输出接口。系统程序和接口器件又与微机不一样，这使它的操作使用措施、编程语言、工作方式等与微型机有所不一样。PLC是用微处理器实现继电器、定期器和计数器以及A/D、D/A模拟转换器件的组合体的功能，采用软件编程进行它们之间的联络。本设计采用FX系列PLC作为控制关键，因此目前就以它来讲述PLC的应用知识、操作技能。FX系列PLC硬件构成与其他类型PLC基本相似，主体由三部分构成，其PLC的基本构造如图2-1系统电源有些在CPU模块内，也有单独作为一种单元的，编程器一般看作PLC的外设。PLC内部采用总线构造，进行数据和指令的传播。图2-1PLC的构成框图外部开关信号、模拟信号以及多种传感器检测信号作为PLC的输入变量，它们经PLC的输入端子进入PLC的输入存储器，搜集和暂存被控对象实际运行的状态信号和数据；经PLC内部运算与处理后，按被控对象实际动作规定产生输出成果；输出成果送到输出端子作为输出变量，驱动执行机构。PLC的各个部分协调一致地实现对现场设备的控制。PLC输入输出接口的安全保护当输出口连接电感类设备时，为了防止电路关断时刻产生高压对输入、输出口导致破坏，应在感性元件两端加保护元件。对于直流电源，应并接续流二极管，对于交流电路应并接阻容电路。阻容电路中电阻可取51～120Ω，电容取0.1～0.47μF，电容的额定电压应不小于电源的峰值电压。续流二极管可选1A的管子，其额定电压应不小于电源电压的3倍。图2-2为输入输出口的保护环节示意图。图2-2输入输出口的保护第3章各功能实现形式与控制方式3.1本机械手模型的机能和特性物体在三维空间内的严禁位置是由三个坐标和围绕三轴旋转的角度来决定的，因此，抓握物体的位置和方向能从理论上求得。根据资料的简介，假如采用机械手，其机能要靠近于人的上肢，则需要具有27个自由度，而每一种自由度至少要有一根“人造肌肉”来控制。我们不要那么多自由度，由于根据实际状况而言，控制的自由度越多，其各个部分也就越复杂，对应的制导致本也就增长。本设计的机械手，它共有自由度5个。即：手臂前后伸缩、手臂上下伸缩、手臂左右旋转、手腕回转、手指的抓握。3.2夹紧机构机械手手爪是用来抓取工件的部件。手爪抓取工件时要满足迅速、灵活、精确可靠的规定。设计制造夹紧机构——机械手，首先要从机械手的坐标形式，运行速度和加速度的状况来考虑。其夹紧力的大小则根据夹持物体的重量、惯性和冲击力来计算。则同步考虑有足够的开口尺寸，以适应被抓物体的尺寸变化为扩大机械手的应用范围，还需备有多种抓取机构，以根据需要来更换手爪。为防止损坏被夹的物体，夹紧力要限制在一定的范围内并镶有软质垫片、弹性衬垫或自动定心构造。为防止忽然断电导致被抓物体落下，还可以有自锁构造。夹紧机构自身则构造简朴、体积小、重量轻、动作灵活、和工作可靠。夹紧构造形式多样、有机械式、吸盘式和电磁式等。有的夹紧机构还带有传感装置和携带工具进行操作的装置。本设计采用机械式夹紧装置。机械式夹紧是最基本的一种，应用广泛，种类繁多。如按手指运动的方式和模仿人手的动作，可分为回转型、直进型；按夹持方式可分为内撑式、外撑式和自锁式；按手指数目可分为二指式、三指式、四指式；按动力来源可分为弹簧式、气动式、液压式等。本设计采用二指式手爪。由可编程控制器控制电磁阀动作，从而控制手爪的开闭。手爪的回转则用一种直流电动机完毕，同步通过两个限位开关完毕回转角度的限位，一般可设置在180度。3.3躯干躯干有底盘和手臂两部分构成。底盘是支撑机械手的所有重量并能带动手臂旋转的机构。底盘采用一种直流电动机驱动，底回旋转时带动一种旋转编码回旋转，机械手每旋转三度发出一种脉冲，由传感器检测并送入可编程控制器，从而计算底回旋转的角度。同步，在底盘上装有限位开关，最大旋转角度可达180度。手臂是机械手的重要部分，它是支撑手爪、工件使它们运动的机构。本设计手臂由横轴和竖轴构成、可完毕伸缩、升降的运动。手臂采用电动机带动丝杠、螺母来实现伸缩和升降运动。由可编程控制器发出信号控制步进电机运转，同步在两轴的两端分别加限位开关限位。采用丝杠、螺母构造传动的特点是易于自锁、位置精度较高，传动效率较高。3.4旋转编码盘机械手底盘和躯干每旋转3度发出一种脉冲，并把信号送回可编程控制器来得到转过的精确的角度。编码盘的机构如图3-1。图3-1旋转编码盘可以通过变化程序中计数器C0的初值来确定所要转过的角度，这里可以通过用计算机读出指令表，然后修改得到不一样的控制角度。综上所述，根据机械手的各部分规定条件可确定本设计机械手控制系统所选器材列表如表3-1。表3-1所选器材列表名称型号或规格数量名称型号或规格数量PLCFX1N-60MR1限位开关LX19-1118电磁阀VF31301转换开关LW6-51按钮LA10-1H13熔断器RC1A-30/152连接导线若干第4章控制系统设计4.1控制系统硬件设计机械手电气控制系统，除了有多工步特点之外，还规定有持续控制和手动控制等操作方式。工作方式的选择可以很以便地在操作面板上表达出来，在手动方式时可以通过手动按钮来实现，其控制面板如下图4-1。当旋钮打向回原点时，系统自动地回到右上角位置待命。当旋钮打向持续时，系统自动完毕各工步操作，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。图4-1控制面板示意图4.1.1PLC梯形图中的编程元件设计选用FX1N－60MR，其输入继电器（X）36点，输出继电器(Y)24点，辅助继电器(M)384点，状态继电器(S)1000点，定期器(T)256点，计数器(C)，数据寄存器(D)等。特殊辅助继电器M8000——运行监控（PLC运行时自动接通，停止时断开）；M8002——初始脉冲（仅在PLC运行开始时接通一种扫描周期）；M8005——PLC后备锂电池电压过低时接通；M8011——10ms时钟脉冲；M8013——100ms时钟脉冲；M8012——1s时钟脉冲；M8014——1min时钟脉冲。4.1.2PLC的I/O分派根据机械手动作的规定，输入、输出分派如表4-1所示。表4-1PLC输入/输出分派表输入信号输出信号手动SAX0上升/下降步进电机YA0Y0回原位SAX1YA1Y1持续SAX2YA2Y2回原位SB1X3前进/后退步进电机YA3Y3启动SB2X4YA4Y4停止SB3X5YA5Y5下降SB4X6夹紧YA6Y6上升SB5X7手顺转YA7Y7夹紧SB6X10手逆转YA8Y10松开SB7X11底盘顺转YA9Y11手顺转SB8X12底盘逆转YA10Y12手逆转SB9X13底盘顺转SB10X14底盘逆转SB11X15下限位SQ1X16上限位SQ2X17前限位SQ3X20后限位SQ4X21底盘顺限位SQ5X22底盘逆限位SQ6X23手顺限位SQ7X24手逆限位SQ8X25底旋转脉冲X26前行SB12X30后退SB13X314.1.3机械手控制系统的外部接线图PLC外部电气接线图如下图4-2PLC外部电气接线图4-24.2控制系统软件设计机械手控制系统软件设计的程序总体构造如图4-3，分为公用程序、自动程序、手动程序和回原位程序等四部分。其中自动程序包括单步、持续运动程序，因它们的工作次序相似因此可将它们和编在一起。CJ（FNC00）是条件跳转应用指令，指针标号PX是其操作数。该指令由于某种条件下跳过CJ指令和指针标号之间的程序，从指针标号处继续执行，以减少程序执行时间。假如选择“手动”工作方式，即X0为ON，X1为OFF则PLC执行完公用程序后将跳过自动程序到P0处，由于X0动断触点断开因此直接执行“手动程序”。由于P1处的X1的动断触点闭合，因此又跳过回原位程序到P2处。假如选择“回原位”工作方式，同样只执行公用程序和回原位程序，假如选择“持续”方式，则只执行公用程序和自动程序。4.2.1公用程序公用程序如图4-4，简要阐明如下：当Y6复位（电磁阀松开）、后限位X21和上限位X17接通时，辅助继电器M0变为ON，表达机械手在原位。假如开始执行顾客程序（M8002为ON）、系统处在手动或回原位状态（X0或X1为ON），那么初始步对应的M10被置位，持续工作方式做好准备。假如M0为OFF，M10被复位，系统不能进入持续工作方式。指令ZRST是成批复位应用指令，以防止图4-5自动的功能流程图系统从自动方式转换手动方式，再返回自动方式时出现两种不一样的活动步。图4-5自动的功能流程图图4-3程序总的构造图图4-4公用程序梯形图4.2.2自动操作程序自动操作次序功能流程图见图4-5所示。当机械手处在原位时，按启动X4接通，状态转移到S1，驱动前伸Y3，当抵达前限位使行程开关X20接通，状态转移到S2，而S1自动复位。驱动手顺转Y7，X24接通，状态转移到S3，驱动下降Y2，X16接通，状态转移到S4，S4驱动Y6置位，延时1秒，以使电磁力到达最大夹紧力。当T0接通，状态转移到S5，驱动Y0上升，当上升抵达最高位，X17接通，状态转移到S6。S6驱动Y4后退。移到后限位，状态转移到S7底逆转Y12，状态到S8，X20接通，状态转移到S9下降。下降到最低位，X16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S11上升。上升到最高位，X25接通，状态转移到S13后退。后退到后限位，使X21接通，状态转移到S14，底盘顺转是X21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，但两者不能出目前持续位置上。因此步进顺控的编程，比起用基本指令编程较为轻易，可读性较强。自动持续程序阐明：当系统处在自动持续方式时，X2为ON，它的动合触点闭合，在初始步时按下启动按钮X4，M1得电并保持，就按照图4-5自动功能图进行工作。按下停止按钮X7后，M1变为OFF，系统不会立即停止，而是完毕目前的工作周期后，机械手最终停止在原位。根据自动功能流程图的次序编写的自动程序梯形图为图4-6。图4-6自动程序段梯形图4.2.3手动单步操作程序如下图所示。图中上升/下降，左移/右移均有连锁和限位保护。手动程序阐明：用对应机械手的上下前后移动和夹紧松开按钮。按下不一样的按钮，机械手执行对应的动作。在前后移动的程序中串联上线位置开关的动合触点是为了防止机械手在较低位置移动时碰撞其他工件。为保证系统安全运行，程序之间还进行必要的连锁。图4-7手动程序梯形图4.2.4回原位程序回原位程序；在系统处在回原位工作状态时，按下回原位按钮（X3），M3变为ON，机械手松开和上升，当升到上限位（X17变为ON），机械手后退，直到后限位（X21为ON）才停止，并且M3复位。图4-8回原位程序梯形图梯形图