《机械手说明书》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械手说明书（32页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、常尬推工攻院电气控制与PLC课程设计说明书题目 机械手控制院系 机械工程学院专 业机械工程及自动化（电梯工程）班 级 0722112学号 072211221学生姓名孙奇指导教师胡朝斌、易风机械工程学院2014年6月PLC课程设计目录一、绪论:3二、机械手的工作原理 42.1机械手的概述.:42.2机械手的工作原理5-三、机械手的工作流程图 7四、输入和输出点分配图及原理接线图 8-五、 元器件选型清单 50 六、控制程序 :;14-6.1初始化流程图设计 :146.2手动操作梯形图 ：156.3回原点方式顺序功能图 16-6.4自动方式顺序功能图：176.5 PLC总程序梯形图418七、总结2
2、3参考文献24-# -PLC课程设计一、绪论1.1可编程序控制器的应用和发展概况可编程序控制器（programmable controller ），现在一般简称为PLC （programmable logic con troller），它是以微处理器为基础，综合了计算机技术、半导体集成技术、自动控制技术、数字技术、通信网络技发展起来的一种通用的工业自动控制装置。以其显著的优点在冶金、化工、交通、电力等领域 获得了广泛的应用，成为了现代工业控制三大支柱之一。1.2 PLC的应用概况PLC的应用领域非常广，并在迅速扩大，对于而今的 PLC几乎可以说凡是需 要控制系统存在的地方就需要PLC，尤其近几
3、年来PLC的性价比不断提高已被广 泛应用在冶金、机械、石油、化工、轻功、电力等各行业。按PLC的控制类型，其应用大致可分为以下几个方面。（1）用于逻辑控制这是PLC最基本，也是最广泛的应用方面。用PLC取代继电器控制和顺序控制器 控制。例如机床的电气控制、包装机械的控制、自动电梯控制等。（2）用于模拟量控制PLC通过模拟量I/O模块，可实现模拟量和数字量之间转换， 并对模拟量控 制。（3）用于机械加工中的数字控制现代PLC具有很强的数据处理功能，它可以与机械加工中的数字控制（ NC 及计算机控制（CNC紧密结合，实现数字控制。（4）用于工业机器人控制（5）用于多层分布式控制系统高功能的PLC具
4、有较强的通信联通能力，可实现 PLC与 PLC之间、PLC与远 程I/O之间、PLC与上位机之间的通信。从而形成多层分布式控制系统或工厂自 动化网络。1.3 PLC概况及在机械手中的应用（1）可靠性高、抗干扰能力强（2）控制系统构成简单、通用性强由于PLC是采用软件编程来实现控制功能，对同一控制对象，当控制要求改 变需改变控制系统的功能时，不必改变PLC的硬件设备，只需相应改变软件程序。（3）编程简单、使用、维护方便（4）组合方便、功能强、应用范围广PLC既可用于开关量的控制又可用于模拟量的控制； 既可用单片机控制，又 可用于组成多级控制系统；既可控制简单系统，又可控制复杂系统。因此，PLC应
5、用范围很广。（5）体积小、重量轻、功耗低PLC采用了半导体集成电路，外形尺寸很小，重量轻，同时功耗也很低，空载功耗约1.2KW机械手通常应用于动作复杂的场合来代替人的反复的操作，从而节省人的劳 动，普通继电器由于其体积和接口等各方面限制，经常被应用于动作简单的电气及流水线控制，而PLC以其可靠性高、抗干扰能力强；控制系统构成简单、通用 性强；编程简单、使用、维护方便；组合方便、功能强、应用范围广；体积小、重 量轻、功耗低等有点被广泛应用于类似机械手的控制动作复杂的场合，本设计正是以PLC控制为基础从而实现机械手的各种动。二、机械手的工作原理2.1机械手的概述机械手是在机械化、自动化生产过程中发
6、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
7、易子疲劳的工作环境工作，以代替人的劳动。（4）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试验。2.2机械手的工作原理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。操作面板起动X26-# -PLC课程设计-# -PLC课程设计左移血急停右加1夹黠12-# -PLC课程设计-#
8、 -PLC课程设计图1机械手传送示意及操作面板控制器如图1所示机械手能实现手动、回复位、单步、单周期和连续等五种工作方式。手动工作方式时，用各按钮的点动实现相应的动作；回复位工作方式时，按下回复位”按钮，则机械手自动返回原位； 单步工作方式时，每按一次起动按钮机械手向前执行一步； 选择单周 期工作方式时，每按一次起动按钮， 机械手只运行一个周期就停下；连续工作方式时，机械手向前执行一步；只要按下起动按钮，机械手就会连续循环动作，直到按下停止按钮， 机械手才会最后运行到原位并停下；而在传送工件的过程中，机械手必须升到最高位置才能左右-# -PLC课程设计移动，以防止机械手在较低位置运行时碰到其它
9、工件。左卩肿左移Y4|上限X2右移3右限册1下降Y0上升Y2下瞻11夹紧Y1二0、放松Yl=0FF、-# -PLC课程设计-# -PLC课程设计图2机械手传送示意及操作动作示意图左移= 右移Tit图3机械手传送示意及操作动作执行图如图2，3、其功能是将工件从 A移送到B处。气动机械手的升降和左右移动分别使用了双线圈的电磁阀，在某方向的驱动线圈失电时能保持在原位，必须驱动反方向的线圈才能反向运动。上升、下降对应的电磁阀线圈分别是YV2、YV1,右行、左行对应的电磁阀线圈分别是YV3 YV4。机械手的夹钳使用单线圈电磁阀YV5,线圈通电时夹紧工件，断电时松开工件。通过设置限位开关SQ1、SQ2、S
10、Q3、SQ4分别对机械手的下降、上升、右行、左行进行限位，而夹钳不带限位开关，它是通过延时1.7s来表示夹紧、松开动作的完成的。-# -PLC课程设计-# -PLC课程设计三、机械手的工作流程图开始单阁期丿自动/单*IsIs左限位T = =7HZZ2延时叙-上醐立F丄右限位EESzni航松I卜畀I15H单周蝴-# -PLC课程设计四、输入和输出点分配图及原理接线图输入输出输入继电 器电路元 件作用输出继电器电路元件作用X0FR过载保护Y0KM1下降X1SQ1下限位Y1KM2夹紧松 开X2SQ2上限位Y2KM3上升X3SQ3:右移限位Y3KM4:右移X4SQ4左移限位Y4KM5左移X5SB1上升
11、X6SB2r左移X7SB3放松X10SB4下降X11SB5右移X12SB6夹紧X20SA手动X21回原点X22单步运行X23单周期运 行X24自动运行X25SB7回原点起 动X26SB8r自动起动X27SB9停止表1机械手传送系统输入和输出点分配表-# -PLC课程设计-# -PLC课程设计上去2二左吁二二二二二二二M一一=j=_J_ .| 4叽*止Y CCM亡芻1 AY血Y： o-VIY鲨VI n-1-Y1 Q-CI1口监Q-Y釜咼4Y5K-o工；F工1H-OllixY7174-CI21-0-O工冒Y畫三Yi=0EU-Hu4图4机械手控制的输入/输出接线图-# -PLC课程设计-# -PLC
12、课程设计五、元器件选型及清单FMFI如互圖所示夾持1件时：I F：夾持力(N)；u；配榔與工件之間的醪障系戴rng 如上罔所示夾持工件，苻晋通槪運狀黑U亠餌u o.XPF-尬旦vAF_ mgy 町h 2x0.2 mh 2x0J I= 10x mg=20 X THQ安全系數爲叫因此F爲:被*咼對家被央说對象夾持力爲被夾持劉彖頁量的10-20倍以上。I即：F 莎冷F=严一_2 x p纱圧龙芒匝住讥玄,取文皇再:裁已二心匚! _mg汪：孫磨擦采數_0-刘G 爲M女全，也詢痰被夾持期象質星的10-20I吕的 原則選炬夾持力；劉干人加采與Si撃而看.必需斛留更大的安全系數口气爪选平行型：因为物体重1kg，所以由表3.1得气爪内径40mm，夹爪为标准型，所以气爪型号为：HFZ40 (亚德客)彳乍勤叙勤丰羯央持力石较阴朗行程 K*(g)方式胡合夾持力開夾捋力 (iM)(mm： F33J 宾T?勤HF763 36 1
