機械手畢業(yè)設計

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　機械手是模仿著人手的部分動作，按照給定程序、軌跡和要求能實現(xiàn)自動抓取、搬運的自動機械裝置。也是近幾十年發(fā)展起來一種高科技自動化生產(chǎn)設備，它對穩(wěn)定、提高產(chǎn)品質量、提高生產(chǎn)效率、改善勞動條件和產(chǎn)品的快速更新?lián)Q代起著十分重要的作用，隨著工業(yè)機械化和自動化的發(fā)展以及氣動技術自身的一些優(yōu)點，氣動機械手已經(jīng)廣泛應用在生產(chǎn)自動化的各個行業(yè)。

2、隨著工業(yè)自動化的普及和發(fā)展，控制器的需求量逐年增大，搬運機械手的應用也逐漸普及，主要在汽車，電子，機械加工、食品、醫(yī)藥等領域的生產(chǎn)流水線或貨物裝卸調(diào)運, 可以更好地節(jié)約能源和提高運輸設備或產(chǎn)品的效率，以降低其他搬運方式的限制和不足，滿足現(xiàn)代經(jīng)濟發(fā)展的要求。</p><p>　　本設計中的機械手采用上下升降加平面轉動式結構，機械手的動作由氣動缸驅動，氣動缸由相應的電磁閥來控制，電磁閥由PLC控制。驅動執(zhí)行元件完成，

3、能十分方便的嵌入到各類工業(yè)生產(chǎn)線中。機械手采用PLC控制，具有可靠性高、改變程序靈活等優(yōu)點，無論是進行時間控制還是行程控制或混合控制，都可通過設定PLC程序來實現(xiàn)。可以根據(jù)機械手的動作順序修改程序，使機械手的通用性更強。</p><p>　　關鍵詞：PLC；機械手；</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Ma

4、nipulator is part of the action imitating the hands, according to the given program, track and requirements to achieve automatic grab, and carrying automatic mechanical device. In the past few decades is also developed a

5、 high-tech automatic production equipment, it to stability, improve product quality, improve the production efficiency, improve working conditions and product rapid renewal plays a very important role, along with the dev

6、elopment of the industrial mechanization and automation an</p><p>　　The design of the manipulator and add plane rotation type and structure, the action of the manipulator by pneumatic cylinder driving, pneum

7、atic cylinder of the corresponding electromagnetic valve to control, electromagnetic valve controlled by PLC. Drive the implementation of the component finish, can very convenient embedded in all kinds of industrial prod

8、uction line. Manipulator used PLC control, and has high reliability, change program flexible, and other advantages, whether for time control </p><p>　　Keywords: PLC ; robot;</p><p><b>　　目

9、錄</b></p><p><b>　　第一章 緒論4</b></p><p>　　1.1機械手的概述4</p><p>　　1.1.1 機械手的簡介4</p><p>　　1.1.2 機械手的發(fā)展5</p><p>　　1.2 氣動機械手的的發(fā)展狀況6</p>

10、<p>　　第二章可編程控制器7</p><p>　　2.1 可編程控制器的系統(tǒng)組成7</p><p>　　2.2 可編程控制器的工作原理9</p><p>　　2.3 SIEMENS S7-300可編程控制器10</p><p>　　第三章 機械手總體方案的設計11</p><p>　　3.1機

11、械手的工作過程及控制要求11</p><p>　　3.1.1 機械手的基本結構11</p><p>　　3.1.2 機械手的控制要求13</p><p>　　3.1.3機械手軟件的選擇14</p><p>　　3.2 機械手的方案設計及其主要參數(shù)15</p><p>　　3.2.1 機械手主要類型和自由度的選

12、擇15</p><p>　　3.2.2 機械手的驅動方案設計16</p><p>　　3.2.3 機械手的控制方案設計16</p><p>　　3.2.4 機械手的手部結構方案確定16</p><p>　　3.2.5 機械手的手臂結構方案設計16</p><p>　　3.2.6 機械手的主要參數(shù)16<

13、/p><p>　　3.2.7 機械手的技術參數(shù)列表17</p><p>　　第四章 PLC模塊及其程序的設計與調(diào)試19</p><p>　　4.1 PLC模塊的選型19</p><p>　　4.2 機械手的PLC程序的設計與調(diào)試20</p><p>　　4.2.1 編程序控制器的選擇20</p>&

14、lt;p>　　4.3 制器控制方案20</p><p>　　4.3.1 系統(tǒng)簡介20</p><p>　　4.3.2編程序控制器的工作流程設計20</p><p>　　4.3.3編程序控制器的存儲區(qū)設計21</p><p>　　4.4 硬件、軟件的設計與調(diào)試21</p><p>　　4.4.1統(tǒng)硬件設計

15、與組態(tài)21</p><p>　　4.4.2 軟件設計21</p><p>　　4.4.3 硬件調(diào)試與系統(tǒng)調(diào)試21</p><p>　　4.4.4 機械手控制程序22</p><p><b>　　第五章 結論24</b></p><p><b>　　參考文獻25</b&g

16、t;</p><p><b>　　致謝26</b></p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p><b>　　1.1機械手的概述</b></p><p>　　1.1.1 機械手的簡介</p><p>　　機械手是模仿著人手的部分動作

17、，按照給定程序、軌跡和要求能實現(xiàn)自動抓取、搬運的自動機械裝置。在工業(yè)生產(chǎn)中應用的機械手叫做“工業(yè)機械手”。在實際生產(chǎn)中，應用機械手可以提高生產(chǎn)的自動化水平和勞動生產(chǎn)率，可以減輕勞動強度、保證產(chǎn)品質量、實現(xiàn)安全生產(chǎn)。尤其在高溫、高壓、低溫、低壓、粉塵、易爆、有毒氣體和放射性等惡劣的環(huán)境下，它代替人進行正常的工作，意義更為重大。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，功能和性能的不斷改善和提高，在機械加工、沖壓、鍛、鑄、焊接、熱處理、電鍍、噴漆、裝配以及輕工業(yè)、交

18、通運輸業(yè)等領域得到了越來越廣泛的應用。</p><p>　　國內(nèi)外對機器人及機械手所作的定義不盡相同。國際標準化組織(ISO)對機器人的定義:“機器人是一種能自動定位、可控的可編程的多功能操作機。這類操作機具有幾個軸，在可編程序操作下，能處理各種材料、零件、工具和專用裝置，以執(zhí)行各種任務?！?lt;/p><p>　　美國國家標準(NBS)對機器人的定義:“一種可編程，并在自動化控制下執(zhí)行某種特

19、定操作和移動作業(yè)任務的機械裝置。”日本工業(yè)機器人協(xié)會對工業(yè)機器人的定義:“一種裝備有記憶裝置和最終執(zhí)行裝置，能夠完成各種移動來代替人類勞動的通用機器?！彼址譃橐韵聝煞N情況來定義:(1)工業(yè)機器人:“一種能執(zhí)行與人的上肢類似動作的多功能機器。”(2)智能機器人:“一種具有感覺和識別能力，并能夠控制自身行為的機器?！?lt;/p><p>　　機械手可分為專用機械手和通用機械手兩大類。專用機械手:它作為整機的附屬部分，動

20、作簡單，工作對象單一，具有固定(有時可調(diào))程序，使用大批量的自動生產(chǎn)。如自動生產(chǎn)線上的上料機械手，自動換刀機械手，裝配焊接機械手等裝置。通用機械手:它是一種具有獨立的控制系統(tǒng)、程序可變、動作靈活多樣的機械手。它適用于可變換生產(chǎn)品種的中小PLC的硬件結構主要分單元式和模塊式兩種。將PLC的主要部分(包括CPU、 I/O系統(tǒng)、電源等) 體積小，安裝方便，全部安裝在一個機箱內(nèi)。</p><p>　　1.1.2 機械手的

21、發(fā)展</p><p>　　工業(yè)機械手是在第二次世界大戰(zhàn)期間發(fā)展起來的，始于40年代的美國橡樹嶺國家實驗室的搬運核原料的遙控機械操作手研究，它是一種主從型的控制系統(tǒng)。1958年美國聯(lián)合控制公司研制出第一臺機械手。它的結構是：機體上安裝一回轉長臂，端部裝有電磁鐵的工件抓放機構，控制系統(tǒng)是示教型的；1962年，美國聯(lián)合控制公司在上述方案的基礎上，又試制成一臺數(shù)控示教再現(xiàn)型機械手，命名為Unimate(即萬能自動)。19

22、62年美國機械鑄造公司也實驗成功一種叫Versatran機械手，原意是靈活搬運，可作點位和軌跡控制；該機械手的中央立柱可以回轉、升降、伸縮，采用液壓驅動，控制系統(tǒng)也是示教再現(xiàn)型。雖然這兩種機械手出現(xiàn)在六十年代初，但都是國外工業(yè)機械手發(fā)展的基礎。從60年代后期起，噴漆、弧焊工業(yè)機器人相繼在生產(chǎn)中開始應用。1978年美國Unimate公司和斯坦福大學、麻省理工學院聯(lián)合研制出一種Unimation-Vic-arm型工業(yè)機械手，裝有小型電子計算

23、機進行控制，用于裝配作業(yè)，定位誤差可小于±lmm。聯(lián)邦德國機器制造業(yè)是從1970年開始應用機械手，主要用于起重運輸、焊接和設備的上下料等作業(yè)；聯(lián)邦德國Kuka公司還生產(chǎn)一</p><p>　　我國工業(yè)機械手的研究與開發(fā)始于20世紀70年代。1972年我國第一臺機械手開發(fā)于上海，隨之全國各省都開始研制和應用機械手。從第七個五年計劃(1986-1990)開始，我國政府將工業(yè)機器人的發(fā)展列入其中，并且為此項目

24、投入的大量的資金，研究開發(fā)并且制造了一系列的工業(yè)機器人，有由北京機械自動化研究所設計制造的噴涂機器人，廣州機床研究所和北京機床研究所合作設計制造的點焊機器人，大連機床研究所設計制造的氬弧焊機器人，沈陽工業(yè)大學設計制造的裝卸載機器等等。這些機人的控制器，都是由中國科學院沈陽自動化研究所(SIA)和北京科技大學機器人研究所開發(fā)的，同時一系列的機器人關鍵部件也被開發(fā)出來，如機器人專用軸承，減震齒輪，直流伺服電機，編碼器，DC--PWM等等。&

25、lt;/p><p>　　我國的工業(yè)機械手(或第一代機械手)發(fā)展主要是逐步擴大其應用范圍；在應用專用機械手的同時，相應地發(fā)展通用機械手，研制出示教式機械手、計算機控制機械機械手等?？梢詫C械手各運動構件，如伸縮、擺動、升降、橫移、俯仰等機構，設計成典型的通用機構，以便根據(jù)不同的作業(yè)要求，選用不同的典型機構，組裝成各種用途的機械手，即便于設計制造，又便于更換工件，擴大了應用范圍。手和組合式</p><

26、p>　　1.2 氣動機械手的的發(fā)展狀況</p><p>　　氣動技術——這個被譽為工業(yè)自動化之“肌肉”的傳動與控制技術，在加工制造業(yè)領域越來越受到人們的重視，并獲得了廣泛應用。目前，伴隨著微電子技術、通信技術和自動化控制技術的迅猛發(fā)展，氣動技術也不斷創(chuàng)新，以工程實際應用為目標，得到了前所未有的發(fā)展。另一方面，氣動技術作為“廉價的自動化技術”，由于其元器件性能的不斷提高，生產(chǎn)成本的不斷降低，被廣泛應用于現(xiàn)代工

27、業(yè)生產(chǎn)領域。在現(xiàn)代化的成套設備與自動化生產(chǎn)線上，幾乎都配有氣動系統(tǒng)。</p><p>　　機械手的驅動方式有氣壓傳動、液壓傳動、電氣傳動和機械傳動。氣動機械手與其它控制方式的機械手相比，具有價格低廉、結構簡單、功率體積比高、無污染及抗干擾性強等特點。因此，氣動機械手設備來滿足社會生產(chǎn)實踐需要也越來越多的受到重視，氣動機械手技術已經(jīng)成為能夠滿足許多行業(yè)生產(chǎn)實踐要求的一種重要實用技術。</p><

28、p>　　工業(yè)自動化技術發(fā)展至今，氣動定位系統(tǒng)已由傳統(tǒng)的兩點可靠定位發(fā)展到任意位置定位。傳統(tǒng)的氣動系統(tǒng)只能在兩個機械調(diào)定位置可靠定位，并且其運動速度只能靠單向節(jié)流閥單一調(diào)定的狀態(tài)，經(jīng)常無法滿足許多設備的自動控制要求。因而電—氣比例和伺服控制系統(tǒng)，特別是定位系統(tǒng)得到了越來越廣泛的應用。因為采用電—氣伺服定位系統(tǒng)可非常方便地實現(xiàn)多點無極定位(柔性定位)和無極調(diào)速，此外利用伺服定位氣缸的運動速度連續(xù)可調(diào)性以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的節(jié)流閥和氣缸端部緩沖方

29、式，可以達到最佳的速度和緩沖效果，大幅度降低氣缸的動作時間，縮短工序節(jié)拍，提高生產(chǎn)率。原先要設計某一專用機械手時，由于無法做到氣缸任意位置上的定位，因此氣缸的定位是靠選擇它的兩個終點位置來實現(xiàn)的。如選用多位氣缸，他的定位長度由氣缸的行程預先來確定。如果需要增加一個停頓位置，或者要改變其中兩個位置之間的距離，原來設計的多位氣缸便完全失去功能，如果要求停的位置越多，那么它的滑塊導向機構設計就越復雜。也有在其外部設立固定擋塊來限制位置定位的(

30、由于受到擋塊本身尺寸的限制，兩個相鄰的位置的距離必須大于擋塊的尺寸，且擋塊也經(jīng)不起重載和高速沖擊。</p><p><b>　　第二章可編程控制器</b></p><p>　　PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計的數(shù)字運算操作的電子裝置。它采用可編程的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術運算等操作的指令，并通過數(shù)字的、模擬的輸入和輸出來

31、控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。PLC已經(jīng)廣泛應用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環(huán)保及文化娛樂等各個行業(yè)，它具有編程簡單、可靠性高、抗干擾能力強、功能強大、通用性強、使用靈活、體積小、重量輕、價格便宜、易于維護等優(yōu)點。該種技術是微機技術與傳統(tǒng)的繼電接觸控制技術相結合的產(chǎn)物，它克服了繼電接觸控制系統(tǒng)中機械觸點的接線復雜、可靠性低、功耗高、通用性和靈活性差的缺點，充分利用微處理器的優(yōu)點。因此近年來被廣泛應用于

32、電氣自動化中。</p><p>　　要正確、合理地應用PLC去完成機械手的控制任務，首先應了解它的結構特點和工作原理，這對控制系統(tǒng)應用程序的開發(fā)設計有著非常重要的作用。</p><p>　　2.1 可編程控制器的系統(tǒng)組成</p><p>　　可編程控制器主要由中央處理單元CPU、存儲器、輸入輸出接口、電源、I/O擴展接口、外部設備接口、編程器等幾個主要部分構成。&l

33、t;/p><p><b>　　(1)CPU</b></p><p>　　CPU作為整個PLC的核心起著總指揮的作用，是PLC的運算和控制中心。它的主要任務是:</p><p>　　①診斷PLC電源、內(nèi)部電路的工作狀態(tài)及編制程序中的語法錯誤。</p><p>　　②用掃描方式采集由現(xiàn)場輸入裝置送來的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存人輸入映象寄

34、存器或數(shù)據(jù)寄存器中。</p><p>　?、墼谶\行狀態(tài)時，按用戶程序存儲器中存放的先后順序逐條讀取指令，經(jīng)編譯解釋后，按指令規(guī)定的任務完成各種運算和操作，根據(jù)運算結果存儲相應數(shù)據(jù)，并更新有關標志位的狀態(tài)和輸出映象寄存器的內(nèi)容。</p><p><b>　　(2)存儲器</b></p><p>　　PLC內(nèi)部的存儲器有兩類:</p>

35、<p>　　一類是系統(tǒng)程序存儲器，用以存放系統(tǒng)程序。系統(tǒng)程序根據(jù)PLC功能的不同而不同。生產(chǎn)廠家在PLC出廠前己將其固化。在只讀存儲器ROM或PROM中，用戶不能更改。另一類是用戶存儲器，包括用戶程序存儲區(qū)及工作數(shù)據(jù)存儲區(qū)。這類存儲器一般由隨機存取存儲器RAM構成，其中的存儲內(nèi)容可通過編程器讀出并更改。為了防止RAM中的程序和數(shù)據(jù)因電源停電而丟失，可用鋰電池作為后備電源，一旦交流電源停電，用鋰電池維持供電。PLC產(chǎn)品手冊中給

36、出的存儲器類型和容量是到對用戶程序存儲器而言的。</p><p><b>　　(3)輸入輸出接口</b></p><p>　　輸入/輸出(I/O)接口是將PLC與現(xiàn)場各種輸入/輸出設備連接起來的部件(有時也被稱為I/O單元或I/O模塊)。輸入接口通過PLC的輸入端子接受現(xiàn)場輸入設備(如限位開關、操作按鈕、光電開關、溫度開關等)的控制信號，并將這些信號轉換成CPU所能接

37、受和處理的數(shù)字信號。輸入信號是通過光電耦合器件傳送給內(nèi)部電路的，輸入信號與內(nèi)部電路之間并無電的聯(lián)系，通過這種隔離措施可以防止現(xiàn)場干擾串入PLC輸出接口則相反，它將經(jīng)CPU處理過的輸出數(shù)字信號(1或0)傳送給輸出端的電路元件，以控制其接通或斷開，從而驅動接觸器、電磁閥、指示燈等輸出設備獲得或失去工作所需的電壓或電流。為適應不同類型的輸出設備負載。</p><p><b>　　(4)電源</b>

38、</p><p>　　PLC的電源是指將外部輸入的交流電經(jīng)過整流、濾波、穩(wěn)壓等處理后轉換成滿足PLC的CPU、存儲器、輸入輸出接口等內(nèi)部電子電路工作需要的直流電源電路或電源模塊。輸入、輸出接口電路的電源彼此相互獨立，以避免或減小電源間干擾。</p><p><b>　　(5)編程器</b></p><p>　　編程器是人與PLC聯(lián)系和對話的工具

39、，是PLC比最重要的外圍設備。用戶可以利用編程器來輸入、讀出、檢查、修改和調(diào)試用戶程序，也可用它監(jiān)視PLC的工作狀態(tài)，顯示錯誤代碼或修改系統(tǒng)寄存器的設置參數(shù)等。除采用手持編程器編程和監(jiān)控外，還可通過PLC的RS232C外設通訊口(或S422口配以適配器)與計算機聯(lián)機，并利用PLC生產(chǎn)廠家提供的專用工具軟件，來對PLC進行編程和監(jiān)控。相比起來，利用計算機進行編程和監(jiān)控往往比手持編程工具更加直觀和方便。</p><p&g

40、t;　　(6) I/O擴展接口</p><p>　　若主機(基本單元)的I/O點數(shù)不能滿足輸入輸出設備點數(shù)需要時，可通過此接口用扁平電細線將I/O擴展單元與基本單元相連，以增加I/O點數(shù)。</p><p><b>　　(7)外部設備接口</b></p><p>　　外部設備接口可將編程器、上位計算機、圖形監(jiān)控系統(tǒng)、打印機、條碼判讀器等外部設備于

41、主機CPU連接，以完成相應的操作。</p><p>　　2.2 可編程控制器的工作原理</p><p>　　當PLC投入運行后，其工作過程一般分為三個階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。在整個運行期間，PLC的CPU以一定的掃描速度重復執(zhí)行上述三個階段。 </p><p>　　(1) 輸入采樣階段 在輸入采樣階段，PL

42、C以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應得單元內(nèi)。輸入采樣結束后，轉入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，I/O映象區(qū)中的相應單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會改變。因此，如果輸入是脈沖信號，則該脈沖信號的寬度必須大于一個掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。 </p><p>　　(2) 用戶程序執(zhí)行階段 </p><p&

43、gt;　　在用戶程序執(zhí)行階段，PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點構成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序對由觸點構成的控制線路進行邏輯運算，然后根據(jù)邏輯運算的結果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲區(qū)中對應位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對應位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。即在用戶程序執(zhí)行過程中，只有輸入點在I/O映象區(qū)內(nèi)的

44、狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會發(fā)生變化，而其他輸出點和軟設備在I/O映象區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執(zhí)行結果會對排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用；相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個掃描周期才能對排在其上面的程序起作用。 </p><p>　　(3) 輸出刷新階段 </p><p>　　當掃描用戶程序結束后，P

45、LC就進入輸出刷新階段。在此期間，CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對應的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅動相應的外部設備，這時，才是PLC的真正輸出。</p><p>　　2.3 SIEMENS S7-300可編程控制器</p><p>　　S7-300是模塊化小型PLC系統(tǒng)，能滿足中等性能要求的應用。SIMATIC S7-300可編程序控制器是模塊化結構設計。各種單獨的模塊之間可

46、進行廣泛組合以用于擴展。</p><p>　　S7-300主要由以下幾個部分組成:(1)中央處理單元(CPU)各種CPU有各種不同的性能，例如，有的CPU上集成有輸入/輸出點，有的CPU上集成有PROFIBUS-DP通訊接口等。(2)信號模塊(SM)用于數(shù)字量和模擬量輸入/輸出。(3)通訊處理器(CP)用于連接網(wǎng)絡和點對點連接。(4)功能模塊(FM)用于高速計數(shù)，定位操作(開環(huán)或閉環(huán)定位)和閉環(huán)控制。(5)負載電

47、源模塊(PS)用于將SIMATIC S7-300連接到120/230 伏交流電源，或24/48/60/110伏直流電源。(6)接口模塊(IM)用于多機架配置時連接主機架(CR)和擴展機架(ER)。S7-300通過分布式的主機架(CR)和3個擴展機架(ER),可以操作多達32個模塊。運行時無需風扇。(7)SIMATIC S7-300適用于通用領域。(8)高電磁兼容性和強抗振動，沖擊性，使其具有最高的工業(yè)環(huán)境適應性。 </p>

48、<p>　　S7-300有兩種類型:(1)標準型:溫度范圍從 0℃到 60℃。(2)環(huán)境條件擴展型:溫度范圍從 -25℃ 到 +60℃ 更強的耐受振動和污染特性。 </p><p>　　SIMATIC S7-300 的大量功能支持和幫助用戶進行編程、啟動和維護、高速的指令處理。人機界面 (HMI)方便的人機界面服務已經(jīng)集成在 S7-300 操作系統(tǒng)內(nèi)。因此人機對話的編程要求大大減少。SIMATIC人機

49、界面 (HMI)從 S7-300 中取得數(shù)據(jù)，S7-300 按用戶指定的刷新速度傳送這些數(shù)據(jù)。S7-300 操作系統(tǒng)自動地處理數(shù)據(jù)的傳送。診斷功能 CPU 的智能化的診斷系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)的功能是否正常、記錄錯誤和特殊系統(tǒng)事件 (例如 ：超時，模塊更換，等等)。 </p><p>　　操作方式選擇開關像鑰匙一樣可以拔出，當鑰匙拔出時，就不能改變操作方式。這樣就防止非法刪除或改寫用戶程序。通訊 這是一個經(jīng)濟而有效的

50、解決方案；方便用戶的STEP7的用戶界面提供了通訊組態(tài)功能，這使得組態(tài)非常容易、簡單。</p><p>　　第三章 機械手總體方案的設計</p><p>　　3.1機械手的工作過程及控制要求</p><p>　　3.1.1 機械手的基本結構</p><p>　　機械手是一個水平、垂直運動的機械設備，用來將工件由左工作臺搬到右工作臺。有上升、下

51、降運動，左移、右移運動和夾緊、放松動作和位置控制。簡易機械手在各類全自動和半自動生產(chǎn)線上應用得十分廣泛，主要用于零部件或成品在固定位置之間的移動，替代人工作業(yè)，實現(xiàn)生產(chǎn)自動化。本設計中的機械手采用上下升降加平面轉動式結構，機械手的動作由氣動缸驅動，氣動缸由相應的電磁閥來控制，電磁閥由PLC控制驅動執(zhí)行元件完成，能十分方便的嵌入到各類工業(yè)生產(chǎn)線中。圖3.1為機械手簡圖,其中 1-豎直氣缸，2-執(zhí)行氣爪，3-工件，4-水平氣缸，5-旋轉軸，

52、6-支架，7-底座。</p><p>　　這個機械手具有二個直線運動和一個旋轉運動自由度用于將源工作臺上的物品搬到其左側或右側目的工作臺上。機械手的直線動作由氣缸驅動，氣缸由電磁閥控制，整個機械手在工作中能實現(xiàn)上升/下降、左傳/右轉、夾緊/放松功能，是目前較為簡單的、應用比較廣泛的一種機械手。其升降運動通過升降氣缸、垂直導柱、滑動導柱、垂直導軌及升降位置微動開關相互配合完成，升降工作行程為0~1500mm;轉動是

53、通過電機驅動軸承、轉動工作行程為0~180°；手爪是通過氣缸、彈簧的作用來夾持物品，夾持力是靠調(diào)節(jié)彈簧的預壓縮量來調(diào)整。</p><p>　　機械手的基本結構由感知部分、控制部分、主機部分和執(zhí)行部分四個方面組成。采集感知信號及控制信號均由氣動缸驅動。主機部分采用了標準型材輔以模塊化的裝配形式，使得氣動機械手能拓展成系列化、標準化的產(chǎn)品。人們根據(jù)應用工況的要求，選擇相應功能和參數(shù)的模塊，像積木一樣隨意的組

54、合，這是一種先進的設計思想，代表氣動技術今后的發(fā)展方向，也將始終貫穿著機械手的發(fā)展及實用性模塊化拼裝的氣動機械手比組合導向裝置更具有靈活的安裝體系。它集成電接口和帶電纜及氣管的導向系統(tǒng)裝置，使機械手運動自如。由于采用了模塊化拼裝結構，可組成立柱型氣動機械手、門架型氣動機械手及滑塊型氣動機械手，及其它各種類型的機械手。這些模塊化機械手組裝方便，動作靈活，具有較高的定位精度，但工作空間比較小，主要應用于一般的送料自動線上。氣動機械手具有三個

55、自由度，即水平(Z)方向自由度、垂直(Y)方向自由度和旋轉自由度，并可以采用多種靈活的控制方案。</p><p>　　圖3-1 機械手簡圖</p><p>　　圖3.1中工件所處位置為原點位置，根據(jù)課題設計任務書的要求：機械手初始位置在原點位置，每次循環(huán)動作都從原點位置開始，完成上升、下降運動，左移、右移運動和夾緊、放松動作和位置控制，并能實現(xiàn)手動操作和自動操作方式。當機械手在原點位置下啟

56、動按鈕，系統(tǒng)啟動，左傳送帶運轉。當光電開關檢測到物品后，左傳送帶停止運行。</p><p>　　根據(jù)分析可得出機械手的工作流程圖，如圖3.2所示。</p><p>　　圖3-2 機械手工作流程圖</p><p>　　可見，實現(xiàn)要求功能需要如下條件：</p><p>　　(1)底座與橫梁之間需要旋轉盤，旋轉盤的驅動由電機來完成，普通電機轉速較高

57、，需要考慮安裝減速機，在這種頻繁啟動制動的場合下，選用低速電機會更方便。</p><p>　　(2)橫梁在普通情況下，長度是固定的，如果工作臺不進行調(diào)整，橫梁長度可永遠不變。課題任務也未作橫梁要求，但在實際應用中，可能出現(xiàn)工作臺距離調(diào)整的情況，為增加機械手的通用性，本設計中在橫梁上安裝了執(zhí)行氣缸，可使用手動按鈕調(diào)整橫梁長度。</p><p>　　(3)豎直方向上是頻繁上下工作的機構，可選用

58、電機傳動的齒輪齒條嚙合機構，也可選用執(zhí)行氣缸，后者是新技術更經(jīng)濟、環(huán)保、噪音低，也更符合課題要求。</p><p>　　(4)抓緊機構也可選用氣動執(zhí)行爪和執(zhí)行氣缸并用組成氣動執(zhí)行模塊。 </p><p>　　(5)光電開關在控制方面是作為輸入量的信號源之一，它可以選擇模擬輸入和數(shù)字輸入，根據(jù)課題要求和后面PLC的各輸入量的情況，選用數(shù)字輸送式的光電開關更方便簡捷。</p>&

59、lt;p>　　根據(jù)以上分析，機械構造方案基本固定。整個機械手一共用到三個氣缸，PLC需要控制每個氣缸的動作：橫梁長氣缸的內(nèi)外調(diào)，執(zhí)行氣爪的夾持與放松、豎導桿氣缸的升降和各氣缸的定位控制上面所述的橫梁調(diào)整功能是本設計的創(chuàng)新之一，另外兩個是工件計數(shù)和故障報警。</p><p>　　3.1.2 機械手的控制要求</p><p>　　機械手的操作方式分為手動操作和自動操作，自動操作又分為單周

60、期操作和連續(xù)操作方式。手動操作是指用按鈕對機械手的每一步運動單獨進行控制；單周期操作指機械手從原點開始，按啟動按鈕，機械手自動完成1個周期的動作后停止；連續(xù)操作指機械手從原點開始，按啟動按鈕，機械手的動作將自動地、連續(xù)不斷地周期性循環(huán)。在工作中若按停止按鈕，機械手將繼續(xù)完成1個周期的動作后，回到原點自動停止。</p><p>　　（1）機械手的自動運行：</p><p>　?、?下降：當機

61、械手檢測到傳送帶A上有工件時，有原點位置開始下降，下降到位時，碰到下極限開關，機械手停止下降，同時接通加緊電磁閥線圈。</p><p>　?、?加緊工件：當機械手加緊到位時，壓力繼電器動合觸電閉合，接通上升電磁閥線圈。</p><p>　?、?上升：當機械手夾緊到位時，機械手開始上升，上升到位時，碰到上極限開關，機械手停止上升，同時接通右移電磁閥線圈。</p><p&g

62、t;　　④ 右移：當機械手上升到位時，機械手開始右移，右移到位時，碰到有極限開關，機械手停止右移，同時接通下降電磁閥線圈。</p><p>　?、?下降：當機械手右移到位時，機械手重新開始下降，下降到位時，碰到下極限開關，機械手停止下降，同時釋放加緊電磁閥線圈。</p><p>　　⑥ 放松工件：放松動作為時間控制，設為2秒。</p><p>　?、?上升：工件放松

63、后，機械手開始上升，上升到位時，碰到上極限開關，機械手停止上升，同時接通左移電磁閥線圈。</p><p>　?、?左移：機械手上升到位后，開始左移，左移到位時，碰到左極限開關，機械手停止左移。</p><p>　?、?回到原位：機械手左移到位后，回到原點位置，再次自動啟動傳送帶A，當光電開關檢測到工件后，又開始新的工作循環(huán)周期。</p><p><b>　

64、　機械手的手動運行</b></p><p>　?。?）手動運行是指機械手的上升、下降、左移、右移及夾緊操作通過對應的手動操作按鈕控制，與操作順序無關。</p><p>　　PLC模塊選擇：電源模塊，CPU模塊，輸入模塊，輸出模塊。其中輸入和輸出模塊都選用數(shù)字量的類型，輸入量較多，選擇32路模塊，輸出量較少選擇16路的模塊。</p><p>　　3.1.3

65、機械手軟件的選擇</p><p>　　與S7-300相配套的系統(tǒng)軟件是STEP 7編程軟件，界面如下圖所示：</p><p>　　圖3-3 STEP編程軟件</p><p>　　3.2 機械手的方案設計及其主要參數(shù)</p><p>　　3.2.1 機械手主要類型和自由度的選擇</p><p>　　手臂的機構基本上決定了

66、操作機的工作空間范圍，按機械手手臂運動的不同運動的坐標形式和形態(tài)來進行分類，其座標型式可分為直角座標式、圓柱座標式、球座標式和關節(jié)式。（1）直角坐標型具有三個移動關節(jié)（PPP），可使手部產(chǎn)生三個互相垂直的獨立位移。由于其運動方程可獨立處理，且為線性的，具有定位精度高，控制簡單等特點，但操作靈活性較差，運動速度低的特點。（2）圓柱坐標型具有兩個移動關節(jié)和一個轉動關節(jié)（PPR），受部的坐標為(z，r，θ)。這種操作機的優(yōu)點是所占的空間尺寸較

67、小，相對工作范圍較大，結構簡單，手部可獲得較高的速度。而缺點是手部外伸離中心軸愈遠，其切向線位移分辨精度愈低。通常用于搬運機器人。（3）球座標型具有兩個轉動關節(jié)和一個移動關節(jié)（RRP），優(yōu)點是結構緊湊，所占空間尺寸小，但目前應用較少。（4）關節(jié)型是模擬人的上肢而構成的。它具有三個轉動關節(jié)（RRR），可繞鉛垂軸轉動和繞兩個平行于水平面的軸轉動。具有結構緊湊，所占空間體積少，相對工作空間大等特點，用于復雜設備當中。</p>&

68、lt;p>　　由于本機械手在上下料時手臂具有升降、收縮及回轉運動，在操作機中主動關節(jié)的數(shù)目應等于操作機的自由度，因此，采用圓柱座標型式，相應的機械手具有三個自由。</p><p>　　3.2.2 機械手的驅動方案設計</p><p>　　由于氣壓傳動系統(tǒng)的動作迅速，反應靈敏，阻力損失和泄漏較小，成本低廉因此本機械手采用氣壓傳動方式。本系統(tǒng)采用南通大學的WQK-III電子氣動控制系統(tǒng)實

69、驗臺實現(xiàn)對機械手的控制。</p><p>　　3.2.3 機械手的控制方案設計</p><p>　　考慮到機械手的通用性，同時使用點位控制，因此我們采用可編程序控制器(PLC)對機械手進行控制。當機械手的動作流程改變時，只需改變PLC程序即可實現(xiàn)，非常方便快捷。本機械手采用了西門子S7-200的PLC（CPU 224CN）進行編程控制。</p><p>　　3.2.

70、4 機械手的手部結構方案確定</p><p>　　為了使機械手的通用性更強，把機械手的手部結構設計成可更換結構，當工件是棒料時，使用夾持式手部;當工件是板料時，使用氣流負壓式吸盤。本文設計的是抓握直徑為ø5~ ø20的零件。</p><p>　　3.2.5 機械手的手臂結構方案設計</p><p>　　按照抓取工件的要求，本機械手的手臂有三個自由

71、度，即手臂的伸縮、左右回轉和升降運動。手臂的回轉和升降運動是通過立柱來實現(xiàn)的，立柱的橫向移動即為手臂的橫移。手臂的各種運動由氣缸來實現(xiàn)。手臂的伸縮、升降運動由伸縮氣缸來實現(xiàn)，回轉由回轉氣缸實現(xiàn)。</p><p>　　3.2.6 機械手的主要參數(shù)</p><p>　　1.機械手的最大抓重是其規(guī)格的主參數(shù)，由于是采用氣動方式驅動，因此考慮抓取的物體不應該太重，查閱相關機械手的設計參數(shù)，結合工業(yè)

72、生產(chǎn)的實際情況，本設計設計要求抓取的工件質量為0.5KG。</p><p>　　2.基本參數(shù)運動速度是機械手主要的基本參數(shù)。操作節(jié)拍對機械手速度提出了要求，設計速度過低限制了它的使用范圍。而影響機械手動作快慢的主要因素是手臂伸縮及回轉的速度。該機械手最大移動速度設計為。最大回轉速度設計為。平均移動速度為。平均回轉速度為。機械手動作時有啟動、停止過程的加、減速度存在，用速度一行程曲線來說明速度特性較為全面，因為平均

73、速度與行程有關，故用平均速度表示速度的快慢更為符合速度特性。除了運動速度以外，手臂設計的基本參數(shù)還有伸縮行程和工作半徑。大部分機械手設計成相當于人工坐著或站著且略有走動操作的空間。過大的伸縮行程和工作半徑，必然帶來偏重力矩增大而剛性降低。在這種情況下宜采用自動傳送裝置為好。根據(jù)統(tǒng)計和比較，該機械手手臂的伸縮行程定為,最大工作半徑約為。手臂升降行程定為。定位精度也是基本參數(shù)之一。該機械手的定位精度為。</p><p&g

74、t;　　3.2.7 機械手的技術參數(shù)列表</p><p><b>　　一、用途:</b></p><p>　　用于教學實驗、課程設計等內(nèi)容研究。</p><p><b>　　二、設計技術參數(shù):</b></p><p><b>　　1、抓重</b></p><

75、p><b>　　2、自由度數(shù)</b></p><p><b>　　3個自由度</b></p><p><b>　　3、座標型式</b></p><p><b>　　圓柱座標</b></p><p><b>　　4、最大工作半徑</b&

76、gt;</p><p><b>　　5、手臂運動參數(shù)</b></p><p><b>　　伸縮行程</b></p><p><b>　　伸縮速度</b></p><p><b>　　升降行程</b></p><p><b>

77、;　　升降速度</b></p><p><b>　　回轉范圍</b></p><p><b>　　回轉速度 </b></p><p><b>　　8、手指夾持范圍</b></p><p><b>　　棒料:</b></p><

78、;p><b>　　9、定位方式</b></p><p><b>　　行程開關</b></p><p><b>　　10、定位精度</b></p><p><b>　　11、驅動方式</b></p><p><b>　　氣壓傳動</b&

79、gt;</p><p><b>　　12、控制方式</b></p><p>　　點位程序控制(采用PLC)</p><p>　　第四章 PLC模塊及其程序的設計與調(diào)試</p><p>　　4.1 PLC模塊的選型</p><p>　　插槽號1：電源模塊。電源的選擇根據(jù)整個PLC需要的電量，并且要留

80、出一些裕量，它的選型要在所有模塊完成之后計算確定。</p><p>　　插槽號2：CPU模塊，選擇CPU314，提供背板總線電流1200mA，功耗8W。</p><p>　　插槽號4：數(shù)字量輸入模塊，用到18路數(shù)字量輸入，需要選擇數(shù)字量模版：32×24V DC。從背板總線吸入電流25mA,功耗6.5W。</p><p>　　插槽號5：數(shù)字量輸出模塊，用到1

81、0路輸出。選擇數(shù)字量輸出摸板16×24V DC 0.5A，從背板總線吸入電流80mA,功耗5W。</p><p>　　可見:所有信號摸板和功能模板從背板總線吸收的電流為:</p><p>　　25+120=145mA</p><p>　　沒有超過CPU314能提供的最大電流1200mA,所有模板從電源吸收的電流為：</p><p>

82、　　1000+145=1145 mA</p><p>　　所有模板的功耗為： 8+3.5+5=16.5W</p><p>　　通過計算可知：所有模板從背版總線吸收的電流為0.145A，沒有超過CPU314所能提供的最大電流1.2A。所有模板從電源吸收的電流為1.145A，在考慮裕量的基礎上，應選擇PS307 5A的電源模板。因為PS307 5A的功耗為18W，所以系統(tǒng)的總功耗

83、為：</p><p>　　16.5+18=34.5W</p><p>　　PLC的模板分配如表4-4所示：</p><p>　　表4-4 PLC模板分配表</p><p>　　4.2 機械手的PLC程序的設計與調(diào)試</p><p>　　考慮到機械手的通用性，同時使用點位控制，因此我們采用可編程序控制器(PLC)對機械手

84、進行控制.當機械手的動作流程改變時，只需改變PLC程序即可實現(xiàn)，非常方便快捷。</p><p>　　4.2.1 編程序控制器的選擇</p><p>　　目前，國際上生產(chǎn)可編程序控制器的廠家很多，如日本三菱公司的F系列PC,德國西門子公司的SIMATIC N5系列PC、日本OMRON(立石)公司的C型、P型PC等。本次設計中選擇了SIMATIC公司的S7-200的可編程序控制器。</p

85、><p>　　S7-200不同的CPU模塊的性能有較大的差別,在選擇CPU模塊時,應考慮到開關量、模擬量模塊的擴展能力,程序存儲器與數(shù)據(jù)存儲器的容量,通信接口的個數(shù),本機I/O點的點數(shù)等,當然還要考慮性能價格比,在滿足要求的前提下盡量降低硬件成本。本機選用S7-200 CPU 224CN的型號。</p><p>　　4.3 控制器控制方案</p><p>　　4.3.1

86、 系統(tǒng)簡介</p><p>　　本系統(tǒng)控制對象為圓柱座標氣動機械手。它的手臂具有三個自由度，即水平方向的伸、縮;豎直方向的上、下;繞豎直軸的順時針方向旋轉及逆時針方向旋轉。另外，其末端執(zhí)行裝置— 機械手，還可完成抓、放功能。以上各動作均采用氣動方式驅動，即用五個二位五通電磁閥(每個閥有兩個線圈，對應兩個相反動作)分別控制五個氣缸，使機械手完成伸、縮、上、下、旋轉及機械手抓放動作。其中旋轉運動用一組齒輪齒條，使氣缸

87、的直線運動轉化為旋轉運動。這樣，可用PLC的8個輸出端與電磁閥的8個線圈相連，通過編程，使電磁閥各線圈按一定序列激勵，從而使機械手按預先安排的動作序列工作.如果欲改變機械手的動作，不需改變接線，只需將程序中動作代碼及順序稍加修改即可。</p><p>　　4.3.2編程序控制器的工作流程設計</p><p>　　可編程序控制器是根據(jù)用戶需要來完成各種不同控制任務的。進入界面以后,先進行初始

88、化,使機械手的各個位置處于未工作狀態(tài)，CPU首先使I/0狀態(tài)表清零。當確認其硬件工作正常后，進入下一階段。當進入手動程序后，用戶可根據(jù)自己的需要選擇機械手的工作方式。當進入自動以后，按下開始示教后，PLC內(nèi)部就記錄下用戶所操作的內(nèi)容，當結束示教的時候，PLC停止記錄數(shù)據(jù)。在機械手回原來的位置時（初始化狀態(tài)），按下預備示教后，機械手處在再現(xiàn)準備狀態(tài)，當按下再現(xiàn)示教后，機械手就按先前用戶所操作的順序進行操作。當然也可根據(jù)需要進行儲存所操作的

89、程序，在有必要的時候進行調(diào)用。所以我們還需要開辟一個存儲先前程序的區(qū)域。</p><p>　　4.3.3編程序控制器的存儲區(qū)設計 </p><p>　　本系統(tǒng)將存儲區(qū)分成若干個存儲區(qū)，vb1000---vb1099作為各種暫存區(qū)，vb1100---vb1299作為公共再現(xiàn)區(qū)，其他每隔兩百的區(qū)域作為文件存儲區(qū)。具體存儲方式與區(qū)域設計如下圖5-2所示。</p><p>

90、　　4.4 硬件、軟件的設計與調(diào)試</p><p>　　4.4.1統(tǒng)硬件設計與組態(tài)</p><p>　　1)首先給各輸入、輸出變量分配地址。因為梯形圖中變量的地址與PLC的外部接線端子號是一致的,這一步為繪制硬件接線圖做好了準備,也為梯形圖的設計做好了準備。</p><p>　　2）了解PLC的外部硬件接線圖，以及其他電氣原理圖和接線圖。</p>&l

91、t;p>　　4.4.2 軟件設計</p><p>　　軟件設計包括設計系統(tǒng)的初始化程序、主程序、子程序等。首先根據(jù)總體要求和控制系統(tǒng)的具體情況，確定用戶程序的基本結構，畫出程序流程圖。</p><p>　　用PLC的硬件來調(diào)試程序時，用接在輸入端的小開關或按鈕來模擬PLC實際的輸入信號，例如用它們發(fā)出操作指令，或在適當?shù)臅r候用它們來模擬實際的反饋信號，例如用限位開關觸點的接通和斷開。

92、通過輸出模塊上各輸出點對應的發(fā)光二極管，觀察輸出信號是否滿足設計的要求。</p><p>　　調(diào)試程序的主要任務是檢查程序是否符合規(guī)定，可以用程序狀態(tài)功能或狀態(tài)表來監(jiān)視程序的運行。</p><p>　　4.4.3 硬件調(diào)試與系統(tǒng)調(diào)試</p><p>　　在對程序進行模擬調(diào)試的同時，可以設計、制作控制屏，PLC之外其他硬件的安裝、接線工作也可以同時進行，完成硬件的安裝

93、和接線后，應對硬件的功能進行檢查，觀察各輸入點的狀態(tài)變化是否送給PLC。在STOP模式用編程軟件將PLC的輸出點強制為ON或OFF，觀察對應的PLC的負載（例如外部的電磁閥和接觸器）的動作是否正常。</p><p>　　對于有模擬量輸入的系統(tǒng)，可以給模擬量輸入模塊提供標準的輸入信號，通過調(diào)節(jié)模塊上的電位器或程序中的系數(shù)，使模擬量輸入信號和轉換后的數(shù)字之間的關系滿足要求。</p><p>　

94、　完成上述的調(diào)試后，將PLC置于RUN狀態(tài)，運行用戶程序，檢查控制系統(tǒng)是否滿足要求。在調(diào)試過程中將暴露出的系統(tǒng)中可能存在的硬件問題，以及程序設計中的問題，發(fā)現(xiàn)問題后在現(xiàn)場加以解決，直到完全符合要求。</p><p>　　4.4.4 機械手控制程序</p><p>　　機械手存儲數(shù)據(jù)過程:當按下開始示教按鈕M1.3時,PLC內(nèi)部首先將VB1100的地址送入VD1046,VB1104的地址送到

95、VD1004內(nèi),建立指針,其中VD1100中存儲的是總共操作的步數(shù), VB1104以后存儲的是內(nèi)容和間歇時間。當操作者按下開始示教M1.3時，PLC開始記錄數(shù)據(jù)，過程為：首先將第一個信號QB0送到暫存區(qū)VB1000當中，當操作者進行第二步操作時，定時器將兩步操作的時間間隔送到VW1001（有信號輸入時先將定時器T38的值放到暫存區(qū)VW1030，然后在第二個信號來時，將T38的時間與VW1030的時進行相減，然后將差值送到VW1001），

96、當一個信號和一個時間差都存到相應的位置時，然后將這三個數(shù)據(jù)打包利用BMB VB1000, *VD1004, 3指令將這三個數(shù)據(jù)放到相應需要存儲的位置（從VB1104開始儲存）。然后進行指針偏移三個位置，進行下一個信號的存儲。</p><p>　　機械手的再現(xiàn)過程：當按下再現(xiàn)開始按鈕M1.6時，先將VB1104的地址送到VD1054，重新建立指針，并且將步數(shù)VD1100的數(shù)值送到VD4中。然后進行數(shù)據(jù)的發(fā)送，將存儲

97、去的數(shù)據(jù)三個VB區(qū)的數(shù)據(jù)（一個操作指令和一個間歇時間的數(shù)據(jù)）用BMB指令進行打包，VB1050、VB1051、VB1052三個暫存區(qū)當中，然后將VB1050中的數(shù)值直接送給QB0，機械手就按信息進行操作，然后將VW1051的值送給VW1060，當VW1060有值時，定時器T39就開始記時，當?shù)竭_VW1060這個數(shù)時，PLC進行發(fā)送第二個信號（此時地址已經(jīng)偏移到下一個需要輸出信息地址的位置），操作其中的信息。一直到操作結束，再現(xiàn)開始按鈕M

98、1.6自動復位，可進行下一次操作。如下為程序圖設計：</p><p>　　圖：械手PLC控制程序圖總體構成</p><p><b>　　第五章 結論</b></p><p>　　1、本次設計的是氣動通用機械手，相對于專用機械手，通用機械手的自由度可變，控制程序可調(diào)，因此適用面更廣。</p><p>　　2、采用氣壓傳動，

99、動作迅速，反應靈敏，能實現(xiàn)過載保護，便于自動控制。工作環(huán)境適應性好，不會因環(huán)境變化影響傳動及控制性能。阻力損失和泄漏較小，不會污染環(huán)境。同時成本低廉。</p><p>　　3、機械手采用PLC控制，具有可靠性高、改變程序靈活等優(yōu)點，無論是進行時間控制還是行程控制或混合控制，都可通過設定PLC程序來實現(xiàn)?？梢愿鶕?jù)機械手的動作順序修改程序，使機械手的通用性更強。</p><p>　　4、本課題

100、實現(xiàn)了機械手的再現(xiàn)過程,有利于教學研究和學生的課程設計。</p><p>　　5、手的控制對于很多場合需求很大，不論是機床使用的小型系統(tǒng)還是流水線的這類設備，其基本動作要求類似，所以控制的實驗也可以相互借鑒。</p><p>　　6、控制程序的編寫這里給出的只是一種實現(xiàn)手段，使用可編程控制器還有其他的方法可以實現(xiàn)這樣的控制真的所有的具體系統(tǒng)的情況，設計人員可以選用不同的方法來編寫程序。&l