PLC實現(xiàn)搬運機械手控制設計方案

1、封面作者：PanHongliang僅供個人學習工業(yè)機械手PLC控制說明書專業(yè)名稱：_機電一體化班 級：10 級機電 4 班設計課題:工業(yè)機械手的 PLC 控制導師姓名：鄭毅鋒成 員:蔡明輝、顏駿暉、余雄張起華、鄭晨躍、鄭福順6目錄一、摘要.2二、設計任務.3三、設計目的.3四、設計要求.3五、機械手的概述六 、 機 械 手 的八 、 機 械 手七、機械手傳送統(tǒng)示（1） 、 機 械 手圖.程示（2） 、 機 械 手 傳 送 圖及作面九 、 輸 入 和 輸表.出點控統(tǒng)流程圖.7十一、控制程序.7十二、梯形圖.11十三、指令表.13十四、設計小結(jié).14十五、參考文獻.14摘要機械手是工業(yè)控制和加工中

2、經(jīng)常用到的執(zhí)行部件，具有能適 應惡劣工作環(huán)境、效率高、安全穩(wěn)定和可進行高強度工作的優(yōu) 點，在自動化生產(chǎn)線上有廣泛的應用。在現(xiàn)代工業(yè)中，生產(chǎn)過 程的機械化，自動化已成為突出的主題?；さ冗B續(xù)性生產(chǎn)過 程的自動化已基本得到解決。專用機床是大批量生產(chǎn)自動化的 有效的辦法；控制機床、數(shù)控機床、加工中心等自動化機械是 有效地解決多品種小批量生產(chǎn)自動化的重要辦法。但除切削加 工本身外，還有大量的裝卸、搬運、 裝配等作業(yè)，有待于進一步實現(xiàn)機械化 , 工業(yè)機械手就是為實現(xiàn) 這些工序的自動化而生產(chǎn)的。機械手是能夠模仿人體上肢的部 分功能，可以對其進行自動控制使其按照預定要求輸送制品或 操持工具進行生產(chǎn)操作的自動

3、化生產(chǎn)設備。自上世紀六十年代， PLC 設計的機械手被實現(xiàn)為一種產(chǎn)品 后，對它的開發(fā)應用也在不斷發(fā)展，它可以在減輕繁重的體力 勞動、改善勞動條件和安全生產(chǎn)；提高生產(chǎn)效率、穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì) 量、降低廢品率、降低生產(chǎn)成本、增強企業(yè)的競爭力等方面起 到及其重要的作用。關鍵字：機械手 PLC 現(xiàn)代工業(yè)一、設計任務 ：機械手 PLC 控制的實現(xiàn)二、設計目的 ：1、培養(yǎng)機械設計能力； 2、擴展知識結(jié)構； 3、培養(yǎng)綜 合運用能力； 4、是課堂教案的有益補充。通過本次論文， 進一步加強自己對機械手和 PLC 的認識，以及它們在生活 中廣泛應用。三、設計要求 ：1. 闡述機械手的工作原理2. 如何實現(xiàn) PLC 對機械

4、手的控制3. 機械手控制程序設計四、機械手的概述：機械手是在機械化、自動化生產(chǎn)過程中發(fā)展起來的一種 新型裝置。近年來，隨著電子技術特別是電子計算機的廣 泛應用，機器人的研制和生產(chǎn)已成為高技術領域內(nèi)迅速發(fā) 展起來的一門新興技術，它更加促進了機械手的發(fā)展，使 得機械手能更好地實現(xiàn)與機械化和自動化的有機結(jié)合。機械手雖然目前還不如人手那樣靈活，但它具有能不斷重復工作和勞動、不知疲勞、不怕危險、抓舉重物的力量比人手大等特點，因此，機械手已受到許多部門的重視，并 越來越廣泛地得到了應用，例如：(1)機床加工工件的裝卸，特別是在自動化車床、組合機床 上使用較為普遍。(2)在裝配作業(yè)中應用廣泛，在電子行業(yè)中它

5、可以用來裝配 印制電路板，在機械行業(yè)中它可以用來組裝零部件。(3)可在勞動條件差，單調(diào)重復易子疲勞的工作環(huán)境工作， 以代替人的勞動。(4)可在危險場合下工作，如軍工品的裝卸、危險品及有 害物的搬運等。(5 ) 宇 宙 及 海 洋 的 開 發(fā) 。(6)軍事工程及生物醫(yī)學方面的研究和實驗。五、機械手的工作方式 :機械手電氣控制系統(tǒng)，除了有多工步特點之外，還要 求有連續(xù)控制和手動控制等操作方式。工作方式的選擇可 以很方便地在操作面板上表示出來。當旋鈕打向回原點 時，系統(tǒng)自動地回到左上角位置待命。當旋鈕打向自動 時，系統(tǒng)自動完成各工步操作，且循環(huán)動作。當旋鈕打向手動時，每一工步都要按下該工步按鈕才能實

6、現(xiàn)。以下是設計該機械手控制程序的步驟和方法。六、機械手傳送工件系統(tǒng)示意圖：1、 機械手工作過程示意圖如下圖所示：原位一下降一夾緊一上升一右移A左移 - 上移-放松-下降2、 機械手傳送示意及操作面板圖七、機械手的動作原理1 控制要求將物體從位置 AA 搬到位置 BB2 動作順序：機械手從原點位置起始下移到處下限位一從AA 處加緊手物體后上升至上限位 -右移至右限位-機械手 下降至 B 處下限位-將物體放置在 B 處后上升至上限位-z 左移至左限位（原點）為一個循環(huán) B3 上限，AB 下限，左限，右限分別由限位開關控制，機械手設立啟動和停止開關。4 機械手夾緊或松開的工作狀態(tài)以及達到每一個工位時

7、，均應有狀態(tài)顯示 .。5 機械手的夾緊和放松動作均應有11 秒延時，然后上升，機械手每到達一個位置均有 0.5 秒的停頓時間，然后進行下一個動作.。6 若械手停止時不在原點位置可通過手動開關分別控制機械手 d 的上升和左移使之回到原點八、輸入和輸出點分配表及原理接線圖表 1 機械手傳送系統(tǒng)輸入和輸出點分配表名稱代號輸入名稱代號輸入名稱代號輸出啟動SB1X0夾緊SB5X10電磁閥下降YV1Y0下限行程SQ1X1放松SB6X11電磁閥夾緊YV2Y1上限行程SQ2X2單步上升SB7X12電磁閥上升YV3Y2右限行程SQ3X3單步下降SB8X13電磁閥右行YV4Y3左限行程SQ4X4單步左移SB9X1

8、4電磁閥左行YV5Y4停止SB2X5單步右移SB10X15原點指示ELY5手動操作SB3X6回原點SB11X16連續(xù)操作SB4X7工件檢測SQ5X17九、控制系統(tǒng)流程圖基于 PLC 的機械手控制系統(tǒng)的生產(chǎn)控制要求，經(jīng)過認 真的研究和考慮，系統(tǒng)設計流程圖如下圖所示：系統(tǒng)設計流程圖十、控制程序1、操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)包括回原點程序，手動單步操作程序和自動連續(xù) 操作程序，如圖 3 所示。2、其原理是： 把旋鈕置于回原點， X16 接通，系統(tǒng)自動回原點， Y5驅(qū)動指示燈亮。再把旋鈕置于手動，則 X6 接通，其常閉觸 頭打開，程序不跳轉(zhuǎn)（CJ 為一跳轉(zhuǎn)指令，如果 CJ 驅(qū)動，則 跳到指針 P 所指 P0處）

9、，執(zhí)行手動程序。之后，由于 X7 常閉觸點，當執(zhí)行 CJ 指令時，跳轉(zhuǎn)到 P1 所指的結(jié)束位 置。如果旋鈕置于自動位置，（既 X6 常閉閉合、 X7 常閉 打開）則程序執(zhí)行時跳過手動程序，直接執(zhí)行自動程序。3、 回原位程序回原位程序如圖 4 所示。用 S10S12 作回零操作元 件。應注意，當用 S10S19 作回零操作時，在最后狀態(tài)中 在自我復位前應使特殊繼電器 M8043 置 1。4、 手動單步操作程序如圖 5 所示。圖中上升 /下降，左移 /右移都有聯(lián)鎖和限位 保護。5、 自動操作程序自動操作狀示。當態(tài)轉(zhuǎn)移見圖 6 所機械手處于原位時，按啟動 X0 接通，狀態(tài)轉(zhuǎn)移到 S20,驅(qū)動下降丫0

10、,當?shù)竭_下限位使行程開關 X1 接通，狀態(tài)轉(zhuǎn)移 到 S21，而S20 自動復位。S21 驅(qū)動丫1 置位，延時 1 秒，以使電磁力達到最大夾緊力。當 T0 接通，狀態(tài)轉(zhuǎn)移到S22,驅(qū)動丫2 上升，當上升到達最高位，X2 接通，狀態(tài)轉(zhuǎn)移到 S23。S23 驅(qū)動丫3 右移。移到最右位， X3 接通，狀態(tài)轉(zhuǎn)移到 S24 下降。下降到最低位， X1 接通，電磁鐵放松。為了使電磁力完全失掉，延時1 秒。延時時間到， T1 接通，狀態(tài)轉(zhuǎn)移到S26 上升。上升到最高位， X2 接通，狀態(tài)轉(zhuǎn)移到 S27 左 移。左移到最左位，使 X4 接通，返回初始狀態(tài)，再開始第 二次循環(huán)動作。在編寫狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖時注意各狀態(tài)元件

11、只能使用一次，但它驅(qū)動的線圈，卻可以使用多次，但兩者不能出現(xiàn)在連續(xù)位置上。因此步進順控的編程，比起用基本指令編程較 為容易，可讀性較強。十一、 梯形圖如圖 7 所示。圖中從第 0 行到第 27 行為回原位狀態(tài)程 序。從第 28 行到第 66 行，為手動單步操作程序。從第 67 行到第 129 行為自動操作程序。這三部分程序（又稱為模 塊）是圖 3 的操作系統(tǒng)運行的?；卦怀绦蚝妥詣硬僮鞒绦颉Ｊ怯貌竭M順控方式編 程。在各步進順控末行，都以 RET 結(jié)束本步進順控程序塊。但兩者又有不同?；卦怀绦虿荒茏詣臃祷爻跏紤B(tài)S1。而自動操作程序能自動返回初態(tài)S2。十二、指令表十三、設計小總經(jīng)過一段時間的設計

12、，可編程控制器和機械手的設計 完畢，機械手的模型已設計完畢，其功能基本達到要求。 整個系統(tǒng)穩(wěn)定性好，而且只要修改控制程序，就可以讓機 械手作出不同的動作，控制的柔性很好。系統(tǒng)的分析與設 計過程也是對學習的總結(jié)過程，更是進一步學習與探索的 過程。在這個過程中，我對利用可編程控制器進行控制系統(tǒng) 的設計與開發(fā)有了深刻的認識，對機械手的工作原理有了 進一步的掌握，對控制系統(tǒng)的分析與設計有了切身的認識 和深刻的體會，并在學習和實踐過程中增長了知識、豐富 了經(jīng)驗?？刂葡到y(tǒng)的開發(fā)設計是一項復雜的系統(tǒng)工程，必須嚴 格按照系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設計、系統(tǒng)實施、系統(tǒng)運行于調(diào)試 的過程來進行。系統(tǒng)的分析和設計是一項既復雜又

13、辛苦的 工作，同時也是一個充滿樂趣的過程，在設計過程中，要 邊學習，邊實踐，遇到新的問題就不斷探索和努力直到問 題得到解決。在設計中，體會到理論必須和實際相結(jié)合。雖然收集 了大量的資料，但在實際應用中卻有很多差異，出現(xiàn)了許 多意想不到的問題。許多問題都是書本上是這樣，而在實 際運用中卻很不一樣，在經(jīng)過多次分析修改后，才設計出 達到要求的系統(tǒng)。十四、參考文獻PLC 應用開發(fā)實用子程序PLC 程序設計和實例應用網(wǎng)上資料版權申明本文部分內(nèi)容，包括文字、圖片、以及設計等在網(wǎng)上搜集整理。版權為潘宏亮個人所有This article in eludes some parts, in cludi ng te

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