水果抓取機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

水果抓取機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要水果抓取機(jī)械手控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求是在控制系統(tǒng)的指令下，能將水果迅速、靈活、準(zhǔn)確、可靠地抓起并運(yùn)送到指定位置，因此本文采用PLC可編程控制器作為水果抓取機(jī)械手的控制系統(tǒng)，氣壓驅(qū)動(dòng)作為驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，根據(jù)機(jī)械手的動(dòng)作流程和輸入輸出要求來選PLC的型號(hào)并確定I/O接口，最后進(jìn)行程序的編輯與調(diào)試，從而使機(jī)械手完成最后的裝夾任務(wù)。關(guān)鍵詞機(jī)械手可編程控制器水果抓取手PLC控制設(shè)計(jì)ABSTRACTThefruitcapturesthemanipulatorcontrolsystem'sdesignrequirementsisundercontrolsystem'sinstruction,canthefruitrapid,nimble,accurate,workreliablyandshiptoassignstheposition,thereforethisarticleusesthePLCprogrammablecontrollertocapturemanipulator'scontrolsystemasthefruit,thegasdrivetakesthedrivingmechanism,choosesPLCaccordingtomanipulator'smovementflowandtheinputoutputrequestthemodelandthedeterminationI/Oconnection,finallycarriesontheproceduretheeditionandthedebugging,thuscausesthemanipulatortocompletethefinalattiretoclamptheduty.Keyword:ManipulatorProgrammablecontrollerFruitcapturePLCControldesign

摘要 ABSTRACT I II目錄 iii刖言 IV1機(jī)械手的介紹 11.1機(jī)械手的概述 11.2機(jī)械手的工作過程 21.3機(jī)械手的工作方式 31.4氣動(dòng)機(jī)械手 31.5機(jī)械手的工作原理 52抓取水果機(jī)械手控制系統(tǒng)的工作任務(wù) 82.1確定所需要的的用戶I/O設(shè)備及I/O點(diǎn)數(shù) 82.2選擇PLC 103水果抓取機(jī)械手控制系統(tǒng)程岸的設(shè)計(jì) 133.1總體結(jié)構(gòu) 133.2手動(dòng)操作程岸 143.3自動(dòng)操作程序 153.4程序的下載、安裝和調(diào)試 19總結(jié) 21參考文獻(xiàn) 22致謝 23附錄I 24刖言自從1962年美國(guó)研制出世界上第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人以來，機(jī)器人技術(shù)及其產(chǎn)品發(fā)展很快，機(jī)器人技術(shù)不再局限于傳統(tǒng)的工業(yè)和制造業(yè)，已被應(yīng)用于眾多領(lǐng)域。如我國(guó)研發(fā)出特種機(jī)器人、農(nóng)業(yè)采摘機(jī)器人。機(jī)械手是近幾十年發(fā)展起來的一種高科技自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備。機(jī)械手的是機(jī)器人的一個(gè)重要分支。它的特點(diǎn)是可通過編程來完成各種預(yù)期的作業(yè)任務(wù)，在構(gòu)造和性能上兼有人和機(jī)器各自的優(yōu)點(diǎn)，尤其體現(xiàn)了人的智能和適應(yīng)性。機(jī)械手作業(yè)的準(zhǔn)確性和各種環(huán)境中完成作業(yè)的能力，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域有著廣闊的發(fā)展前景。機(jī)械手也被稱為自動(dòng)手，能模仿人手和臂的某些動(dòng)作功能，用以按固定程序抓取、搬運(yùn)物件或操作工具的自動(dòng)操作裝置。它可代替人的繁重勞動(dòng)以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化，能在有害環(huán)境下操作以保護(hù)人身安全，因而廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、冶金、電子、輕工和原子能等部門。機(jī)械手的控制對(duì)于很多場(chǎng)合需求很大，不論是機(jī)床使用的小型系統(tǒng)還是流水線上的這類設(shè)備，其基本動(dòng)作要求類似，所以控制的實(shí)現(xiàn)也可以相互借鑒。對(duì)于控制程序的編寫，這里給出的只是一種實(shí)現(xiàn)手段，使用可編程控制器還有其他的方法可以實(shí)現(xiàn)這樣的控制，針對(duì)所用的具體系統(tǒng)的情況，設(shè)計(jì)人員可以選用不同的方法來編寫程序。機(jī)械手高效的工作效率，準(zhǔn)確的定位精度，以及簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)及控制方式是人手不能替代的，機(jī)械手的使用也將越來越廣泛。在社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)中，如何進(jìn)一步發(fā)揮農(nóng)業(yè)機(jī)械化的作用，從而推進(jìn)新農(nóng)村建設(shè)，是農(nóng)機(jī)工作者所面臨的新課題。我國(guó)雖是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，但隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的規(guī)?；?、精確化、某些地域呈現(xiàn)出勞動(dòng)力不足的現(xiàn)象，在加之蘋果、桃子等水果的分類挑選是一項(xiàng)勞動(dòng)密集型工作，以及水果生產(chǎn)對(duì)時(shí)令的要求，勞動(dòng)力問題很難解決。廣大果農(nóng)由于不能及時(shí)、準(zhǔn)確地對(duì)水果進(jìn)行抓取包裝，從而使水果生產(chǎn)受到很大的影響。水果抓取機(jī)械手的應(yīng)用可以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，解決勞動(dòng)力不足問題、改善農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)環(huán)境、防止農(nóng)藥、化肥等化學(xué)藥品對(duì)人體的傷害、提高勞動(dòng)作業(yè)質(zhì)量等。下面介紹采用先進(jìn)的可編程控制器PLC作為機(jī)械手的控制系統(tǒng)，可以克服以前繼電器控制的諸多缺點(diǎn)，利用PLC作為可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、功耗低、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)等特點(diǎn)，使機(jī)械手執(zhí)行機(jī)構(gòu)平穩(wěn)，準(zhǔn)時(shí)，準(zhǔn)確地工作。1機(jī)械手的介紹1.1機(jī)械手的概述機(jī)械手能模仿人手和臂的某些動(dòng)作功能，用以按固定程序抓取、搬運(yùn)物件或操作工具的自動(dòng)操作裝置。它可代替人的繁重勞動(dòng)以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化，能在有害環(huán)境下操作以保護(hù)人身安全，因而廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、冶金、電子、輕工和原子能等部門。機(jī)械手是在機(jī)械化、自動(dòng)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(shù)特別是電子計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用，機(jī)器人的研制和生產(chǎn)已成為高技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)迅速發(fā)展起來的一門新興技術(shù)，它更加促進(jìn)了機(jī)械手的發(fā)展，使得機(jī)械手能更好地實(shí)現(xiàn)與機(jī)械化和自動(dòng)化的有機(jī)結(jié)合。機(jī)械手主要由手部和運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。手部是用來抓持工件(或工具)的部件，根據(jù)被抓持物件的形狀、尺寸、重量、材料和作業(yè)要求而有多種結(jié)構(gòu)形式，如夾持型、托持型和吸附型等。運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，是使手部完成各種轉(zhuǎn)動(dòng)(擺動(dòng))、移動(dòng)或復(fù)合運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)規(guī)定的動(dòng)作，改變被抓持物件的位置和姿勢(shì)。運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的升降、伸縮、旋轉(zhuǎn)等獨(dú)立運(yùn)動(dòng)方式，稱為機(jī)械手的自由度。為了抓取空間中任意位置和方位的物體，需有6個(gè)自由度。自由度是機(jī)械手設(shè)計(jì)的關(guān)鍵參數(shù)。自由度越多，機(jī)械手的靈活性越大，通用性越廣，其結(jié)構(gòu)也越復(fù)雜。一般專用機(jī)械手有2?3個(gè)自由度。機(jī)械手雖然目前還不如人手那樣靈活，但它具有能不斷重復(fù)工作和勞動(dòng)、不知疲勞、不怕危險(xiǎn)、抓舉重物的力量比人手大等特點(diǎn)，因此，機(jī)械手已受到許多部門的重視，并越來越廣泛地得到了應(yīng)用，例如：機(jī)床加工工件的裝卸，特別是在自動(dòng)化車床、組合機(jī)床上使用較為普遍。在裝配作業(yè)中應(yīng)用廣泛，在電子行業(yè)中它可以用來裝配印制電路板，在機(jī)械行業(yè)中它可以用來組裝零部件?？稍趧趧?dòng)條件差，單調(diào)重復(fù)易子疲勞的工作環(huán)境工作，以代替人的勞動(dòng)/可在危險(xiǎn)場(chǎng)合下工作，如軍工品的裝卸、危險(xiǎn)品及有害物的搬運(yùn)等。宇宙及海洋的開發(fā)。軍事工程及生物醫(yī)學(xué)方面的研究和試驗(yàn)。機(jī)械手的種類，按驅(qū)動(dòng)方式可分為液壓式、氣動(dòng)式、電動(dòng)式。機(jī)械式機(jī)械手；按適用范圍可分為專用機(jī)械手和通用機(jī)械手兩種；按運(yùn)動(dòng)軌跡控制方式可分為點(diǎn)位控制和連續(xù)軌跡控制機(jī)械手等。機(jī)械手通常用作機(jī)床或其他機(jī)器的附加裝置，如在自動(dòng)機(jī)床或自動(dòng)生產(chǎn)線上裝卸和傳遞工件，在加工中心中更換刀具等，一般沒有獨(dú)立的控制裝置。有些操作裝置需要由人直接操縱，如用于原子能部門操持危險(xiǎn)物品的主從式操作手也常稱為機(jī)械手。1.2機(jī)械手的工作過程機(jī)械手電氣控制系統(tǒng)，除了有多工步特點(diǎn)之外，還要求有連續(xù)控制和手動(dòng)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(dāng)旋鈕打向回原點(diǎn)時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)地回到左上角位置待命。當(dāng)旋鈕打向自動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)完成各工步操作，且循環(huán)動(dòng)作。當(dāng)旋鈕打向手動(dòng)時(shí)，每一工步都要按下該工步按鈕才能實(shí)現(xiàn)。以下是設(shè)計(jì)該機(jī)械手控制程序的步驟和方法。1、機(jī)械手傳送工件系統(tǒng)示意圖，如圖1所示。(a)機(jī)械手的動(dòng)作過程分解控制面板圖1機(jī)械手的動(dòng)作過程分解(a)及操作面板圖(b)機(jī)械手的動(dòng)作過程分解圖如圖1所示。從原點(diǎn)開始按下起動(dòng)按鈕時(shí)，下降電磁閥通電，機(jī)械手下降。下降到底時(shí)，碰到下限開關(guān)，下降電磁閥斷電，機(jī)械手下降停止；同時(shí)按夾緊電磁閥，機(jī)械手夾緊。夾緊后，上升電磁閥通電，機(jī)械手上升。上升到頂時(shí)，碰到上限開關(guān)，上升電磁閥斷電，機(jī)械手上升停止；同時(shí)接同右移電磁閥，機(jī)械手右移。右移到位時(shí)，碰到右限開關(guān)，右移電磁閥斷電，機(jī)械手右移停止。若此時(shí)工作臺(tái)上無工件，則光電開關(guān)接通，下降電磁閥通電，機(jī)械手下降。下降到底時(shí)，碰到下限開關(guān)，下降電磁閥斷電，機(jī)械手下降停止；同時(shí)夾緊電磁閥斷電，機(jī)械手放松。放松后，上升電磁閥通電，機(jī)械手上升。上升到頂時(shí)，碰到上限位開關(guān)，上升電磁閥斷電，上升停止；同時(shí)接通左移電磁閥，機(jī)械手左移。左移到原點(diǎn)時(shí)，碰到左限位開關(guān)，左移電磁閥斷電，左移停止。至此，機(jī)械手經(jīng)過8步動(dòng)作完成了一個(gè)周期。1.3機(jī)械手的工作方式機(jī)械手的操作方式分為手動(dòng)操作和自動(dòng)操作兩種。自動(dòng)操作又分為單步，單周期(主要用于調(diào)試)和連續(xù)操作方式。手動(dòng)操作：就是用按鈕操作對(duì)機(jī)械手的每一中運(yùn)動(dòng)單獨(dú)進(jìn)行控制，例如，當(dāng)選擇上/下運(yùn)動(dòng)時(shí)按下起動(dòng)按鈕，機(jī)械手上升：按下停止按鈕，機(jī)械手下降。當(dāng)選擇左/右運(yùn)動(dòng)時(shí)，按下起動(dòng)按鈕，機(jī)械手左移；按下停止按鈕，機(jī)械手右移。當(dāng)選擇夾緊/放松運(yùn)動(dòng)時(shí)，按下起動(dòng)按鈕，機(jī)械手夾緊；按下停止按鈕，機(jī)械手放松。單步操作：每按依次起動(dòng)按鈕，機(jī)械手完成一步動(dòng)作后自動(dòng)停止。單周期操作：機(jī)械手從原點(diǎn)開始，按一下起動(dòng)按鈕，機(jī)械手將自動(dòng)完成一個(gè)周期的動(dòng)作，然后停止在原起始點(diǎn)位置。連續(xù)操作：機(jī)械手從原點(diǎn)開始，按一下起動(dòng)按鈕，機(jī)械手的動(dòng)作將自動(dòng)地，連續(xù)不斷地周期性循環(huán)。在工作中若按一下停止按鈕，則機(jī)械手動(dòng)作停止。重新起動(dòng)時(shí)，須用手動(dòng)操作方式將機(jī)械手移回原點(diǎn)，然后按一下起動(dòng)按鈕，機(jī)械手又重新開始連續(xù)操作。在工作中若按一下復(fù)位按鈕，則機(jī)械手將繼續(xù)完成一個(gè)周期的動(dòng)作后，回到原點(diǎn)，自動(dòng)停止。1.4氣動(dòng)機(jī)械手氣動(dòng)機(jī)械手是指一壓縮空氣為動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)的機(jī)械手。其主要特點(diǎn)是:極為方便，輸出力小，氣動(dòng)動(dòng)作迅速，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低。但是，由于空氣具有可壓縮的特性，工作速度的穩(wěn)定性較差，沖擊大，而且氣源壓力較低，抓重一般在30公斤以下，在同樣抓重條件下它比液壓機(jī)械手的結(jié)構(gòu)大，所以適用于高速、輕載、高溫和粉塵大的環(huán)境中進(jìn)行工作。本設(shè)計(jì)所用的機(jī)械手的全部動(dòng)作由氣缸驅(qū)動(dòng)，而氣缸則由相應(yīng)的電磁閥控制，其中，上升/下降和左移和右移分別有雙線圈二位電磁閥控制。例如當(dāng)下降電磁閥通電是，機(jī)械手下降；當(dāng)下降電磁閥斷電時(shí)，機(jī)械手下降停止。只有當(dāng)上升電磁閥通電時(shí)，機(jī)械手才上升；當(dāng)上升電磁閥斷電時(shí)，機(jī)械手上升停止。同樣，左移/右移分別由左右電磁閥和右移電磁閥控制。機(jī)械手的放松夾緊由一個(gè)單線圈二位電磁閥（稱夾緊電磁閥控制）。當(dāng)該線圈通電時(shí)，機(jī)械手夾緊，該線圈斷電時(shí)，機(jī)械手放松。當(dāng)機(jī)械手右移到位并準(zhǔn)備下降是，為了確保安全，必須在右工作臺(tái)上無工件時(shí)才允許機(jī)械手下降。也就是說，若上一次搬運(yùn)到右工作臺(tái)上的工件尚未搬走時(shí)，機(jī)械手應(yīng)自動(dòng)停止下降?；赑LC的機(jī)械手控制設(shè)計(jì)隨著社會(huì)生產(chǎn)不斷進(jìn)步和人們生活節(jié)奏不斷加快，人們對(duì)生產(chǎn)效率也不斷提出新要求。由于微電子技術(shù)和計(jì)算軟、硬件技術(shù)的迅猛發(fā)展和現(xiàn)代控制理論的不斷完善，使機(jī)械手技術(shù)快速發(fā)展，其中氣動(dòng)機(jī)械手系統(tǒng)由于其介質(zhì)來源簡(jiǎn)便以及不污染環(huán)境、組件價(jià)格低廉、維修方便和系統(tǒng)安全可靠等特點(diǎn)，已滲透到工業(yè)領(lǐng)域的各個(gè)部門，在工業(yè)發(fā)展中占有重要地位。本文講述的氣動(dòng)機(jī)械手主要作用是完成水果的抓取工作，能放置在各種不同的生產(chǎn)線或物流流水線中，使零件貨物運(yùn)輸更快捷、便利。1.4.1氣動(dòng)機(jī)械手的結(jié)構(gòu)機(jī)械手結(jié)構(gòu)如下圖2所示，機(jī)械手為三自由度氣壓式圓柱坐標(biāo)型機(jī)械手，主要由機(jī)座、腰部、水平手臂、垂直手臂、氣爪等部分組成。手臂及氣爪采用氣缸等氣動(dòng)元件。對(duì)應(yīng)的物料分揀裝置由4個(gè)普通氣缸構(gòu)成，用以裝放部同大小的水果，然后再由機(jī)械手抓取、搬運(yùn)和分類堆放。—＞，右移工件傳遞機(jī)構(gòu) J左移 T小下降J L ry工件,r~i,點(diǎn) &點(diǎn)圖2機(jī)械手結(jié)構(gòu)圖當(dāng)機(jī)械手處于原點(diǎn)使，左限位開關(guān)和上限位開關(guān)被壓合，起動(dòng)以后，機(jī)械手延-z方向移向A（工步1），夾緊水果后返回到原位（工步2），再延x方向移向B，放下水果（工步3），最后返回到原位（工步4）完成一次循環(huán)，上述過程若采用常規(guī)的繼電器控制，則很難識(shí)別以下兩種情況：一是機(jī)械手向下移動(dòng)時(shí)，不能識(shí)別是向A點(diǎn)，還是向B點(diǎn)；二是在2、3工步，是先回到原點(diǎn)，然后向右，還是直接由A點(diǎn)向右移到B點(diǎn)。采用PLC的步進(jìn)功能來實(shí)現(xiàn)對(duì)這一動(dòng)作過程進(jìn)行控制，不僅能有效的避免上上述動(dòng)作的二義性，而且使整個(gè)控制過程準(zhǔn)確、直觀。1.4.2氣動(dòng)機(jī)械手控制系統(tǒng)組成機(jī)械手控制系統(tǒng)共有五部分組成：支撐架、電磁閥、限位開關(guān)、氣缸、氣動(dòng)夾具。各部分由不銹鋼材料組成。（1）氣缸是QGB-Q系列的，屬于雙電控帶閥氣缸，為自己保持式，電磁換向閥有記憶作用，當(dāng)切斷電信號(hào)時(shí)，閥位不變，氣缸活塞位置保持不變，系統(tǒng)不受突然斷電的干擾。氣缸的工作壓力為0.15~0.8Mpa。（2）限位開關(guān)共有四個(gè)：上/下限、左/右限。在機(jī)械手控制中，除了要對(duì)垂直手臂升降氣缸、氣爪等普通氣缸進(jìn)行控制外，考慮到機(jī)械手工作的穩(wěn)定性、可靠性以及各種控制元器件連接的靈活性和方便性，對(duì)這種混合驅(qū)動(dòng)機(jī)械手采用PLC作為核心控制器，上述各控制對(duì)象都必須在PLC的統(tǒng)一控制下協(xié)同工作，PLC采用上海香島機(jī)電有限公司的ACMY-S80系列PLC系統(tǒng)主要由機(jī)械、電氣、控制三大部分組成。其機(jī)械部分主要是機(jī)械手裝置，由氣缸、支承裝載工件的機(jī)構(gòu)組成。電氣部分有檢測(cè)傳感器（4個(gè)限位開關(guān)，1個(gè)光電傳感器）、電磁控制閥（其中2個(gè)雙線圈電磁閥和1個(gè)單線圈電磁閥），汽缸（2個(gè)滑動(dòng)缸，1個(gè)擺動(dòng)缸），控制部分選用ACMY-S80可編程控制器。在升降氣缸和氣爪上都安裝有磁性開關(guān)傳感器，用于檢測(cè)氣缸活塞的位置。通過這些傳感器的信號(hào)，在PLC的控制下，就能夠?qū)瑝K氣缸和氣爪對(duì)應(yīng)的電磁閥進(jìn)行控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)氣缸的動(dòng)作。各氣缸是由電磁閥控制。電磁閥是用來控制流體的自動(dòng)化基礎(chǔ)元件，屬于執(zhí)行器；電磁閥并不限于液壓還是氣動(dòng)；電磁閥用一般者用于控制液壓流動(dòng)方向，工廠的機(jī)械裝置一般都由液壓鋼控制，所以就會(huì)用到電磁閥。電磁閥控制氣缸的工作原理，電磁閥里有密閉的腔，在的不同位置開有通孔，每個(gè)孔都通向不同的氣管，腔中間是閥，兩面是兩塊電磁鐵，哪面的磁鐵線圈通電閥體就會(huì)被吸引到哪邊，通過控制閥體的移動(dòng)來檔住或漏出不同的排氣的孔，而進(jìn)氣孔是常開的，氣體就會(huì)進(jìn)入不同的排氣管，然后通過氣的壓力來推動(dòng)氣缸的活塞，活塞又帶動(dòng)活塞桿，活塞竿帶動(dòng)機(jī)械裝置動(dòng)。這樣通過控制電磁鐵的電流就控制了機(jī)械手運(yùn)動(dòng)。1.5機(jī)械手的工作原理機(jī)械手主要由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)以及位置檢測(cè)裝置等所組成。在PLC程序控制的條件下，采用氣壓傳動(dòng)方式，來實(shí)現(xiàn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的相應(yīng)部位發(fā)生規(guī)定要求的，有順序，有運(yùn)動(dòng)軌跡，有一定速度和時(shí)間的動(dòng)作。同時(shí)按其控制系統(tǒng)的信息對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出指令，必要時(shí)可對(duì)機(jī)械手的動(dòng)作進(jìn)行監(jiān)視，當(dāng)動(dòng)作有錯(cuò)誤或發(fā)生故障時(shí)即發(fā)出報(bào)警信號(hào)。位置檢測(cè)裝置隨時(shí)將執(zhí)行機(jī)構(gòu)的實(shí)際位置反饋給控制系統(tǒng)，并與設(shè)定的位置進(jìn)行比較，然后通過控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，從而使執(zhí)行機(jī)構(gòu)以一定的精度達(dá)到設(shè)定位置.（一）執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括手部、手腕、手臂和立柱等部件，有的還增設(shè)行走機(jī)構(gòu)。1、 手部即與物件接觸的部件。由于與物件接觸的形式不同，可分為夾持式和吸附式手在本課題中我們采用夾持式手部結(jié)構(gòu)。夾持式手部由手指（或手爪）和傳力機(jī)構(gòu)所構(gòu)成。手指是與物件直接接觸的構(gòu)件，常用的手指運(yùn)動(dòng)形式有回轉(zhuǎn)型和平移型?；剞D(zhuǎn)型手指結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，故應(yīng)用較廣泛。平移型應(yīng)用較少，其原因是結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，但平移型手指夾持圓形零件時(shí)，工件直徑變化不影響其軸心的位置，因此適宜夾持直徑變化范圍大的工件。手指結(jié)構(gòu)取決于被抓取物件的表面形狀、被抓部位（是外廓或是內(nèi)孔）和物件的重量及尺寸。而傳力機(jī)構(gòu)則通過手指產(chǎn)生夾緊力來完成夾放物件的任務(wù)。傳力機(jī)構(gòu)型式較多時(shí)常用的有：滑槽杠桿式、連桿杠桿式、斜面杠桿式、齒輪齒條式、絲杠螺母彈簧式和重力式等。2、 手腕是連接手部和手臂的部件，并可用來調(diào)整被抓取物件的方位（即姿勢(shì)）3、 手臂手臂是支承被抓物件、手部、手腕的重要部件。手臂的作用是帶動(dòng)手指去抓取物件，并按預(yù)定要求將其搬運(yùn)到指定的位置。工業(yè)機(jī)械手的手臂通常由驅(qū)動(dòng)手臂運(yùn)動(dòng)的部件（如油缸、氣缸、齒輪齒條機(jī)構(gòu)、連桿機(jī)構(gòu)、螺旋機(jī)構(gòu)和凸輪機(jī)構(gòu)等）與驅(qū)動(dòng)源（如液壓、氣壓或電機(jī)等）相配合，以實(shí)現(xiàn)手臂的各種運(yùn)動(dòng)。4、 立柱立柱是支承手臂的部件，立柱也可以是手臂的一部分，手臂的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和升降（或俯仰）運(yùn)動(dòng)均與立柱有密切的聯(lián)系。機(jī)械手的立柱因工作需要，有時(shí)也可作橫向移動(dòng)，即稱為可移式立柱。5、機(jī)座機(jī)座是機(jī)械手的基礎(chǔ)部分，機(jī)械手執(zhí)行機(jī)構(gòu)的各部件和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)均安裝于機(jī)座上，故起支撐和連接的作用。（二） 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是驅(qū)動(dòng)工業(yè)機(jī)械手執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的。它由動(dòng)力裝置、調(diào)節(jié)裝置和輔助裝置組成。常用的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)有液壓傳動(dòng)、氣壓傳動(dòng)、機(jī)械傳動(dòng)。（三） 控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)是支配著工業(yè)機(jī)械手按規(guī)定的要求運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)。目前工業(yè)機(jī)械手的控制系統(tǒng)一般由程序控制系統(tǒng)和電氣定位（或機(jī)械擋塊定位）系統(tǒng)組成。該機(jī)械手采用的是PLC程序控制系統(tǒng)，它支配著機(jī)械手按規(guī)定的程序運(yùn)動(dòng)，并記憶人們給予機(jī)械手的指令信息（如動(dòng)作順序、運(yùn)動(dòng)軌跡、運(yùn)動(dòng)速度及時(shí)間），同時(shí)按其控制系統(tǒng)的信息對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出指令，必要時(shí)可對(duì)機(jī)械手的動(dòng)作進(jìn)行監(jiān)視，當(dāng)動(dòng)作有錯(cuò)誤或發(fā)生故障時(shí)即發(fā)出報(bào)警信號(hào)。（四） 位置檢測(cè)裝置控制機(jī)械手執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)位置，并隨時(shí)將執(zhí)行機(jī)構(gòu)的實(shí)際位置反饋給控制系統(tǒng)，并與設(shè)定的位置進(jìn)行比較，然后通過控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，從而使執(zhí)行機(jī)構(gòu)以一定的精度達(dá)到設(shè)定位置。機(jī)械手的抓取能力可參照鉗爪式手部的有關(guān)公式，結(jié)合機(jī)械手的幾何參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。由于殼體重量較輕（W2kg），夾緊缸內(nèi)徑d=40mm，所以在氣壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中有足夠大的夾緊力。由于外氣源工作壓力較低，抓舉力較小，剛好適用于抓取水果，不至于把水果抓爛，氣動(dòng)系統(tǒng)一般只需要0.02s-0.3s即可建立起所需的壓力和速度。氣動(dòng)系統(tǒng)也能實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)，便于自動(dòng)控制。氣壓傳動(dòng)工作壓力較低，工作介質(zhì)提取容易，而后排入大氣，處理方便，一般不需設(shè)置回收管道和容器:介質(zhì)清潔，管道不易堵存在介質(zhì)變質(zhì)及補(bǔ)充的問題.壓縮空氣可存貯在儲(chǔ)氣罐中，因此，發(fā)生突然斷電等情況時(shí)，機(jī)器及其工藝流程不致突然中斷2抓取水果機(jī)械手控制系統(tǒng)的工作任務(wù)水果抓取機(jī)械手執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求是能在控制系統(tǒng)的指令下，能將水果迅速，靈活，準(zhǔn)確，可靠地抓起并運(yùn)送到指定位置，因此設(shè)計(jì)要考慮到運(yùn)動(dòng)的速度，加速度等情況。機(jī)械手抓取水果的動(dòng)作過程為：在原位下降（由立柱的升降氣缸控制，下降過程中手指始終張開一定的角度，以保證不會(huì)損傷水果）一一抓取蘋果（由手腕旋轉(zhuǎn)氣缸和手部夾緊氣缸共同完成，通過視覺識(shí)別系統(tǒng)來確定水果的分類）一一上升并旋轉(zhuǎn)（由立柱升降和旋轉(zhuǎn)由氣缸共同完成，將水果送至對(duì)應(yīng)的傳送帶上方）一一下降（由立柱升降氣缸實(shí)現(xiàn)，將水果送至傳送帶上）一一張開手指并放下水果（該過程由于受部夾緊氣缸完成）一一上升并旋轉(zhuǎn)（由立柱升降氣缸共同完成，機(jī)械手臂還原至初始位置）。機(jī)械手的全部動(dòng)作由氣缸馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，而氣缸馬達(dá)又由相應(yīng)的電磁換向閥控制。例如下降電磁閥通電時(shí)，機(jī)械手下降；下降電磁閥斷電時(shí)，機(jī)械手下降停止，只有當(dāng)上升電磁閥通電時(shí)，機(jī)械手才上升；當(dāng)上升電磁閥斷電時(shí)，機(jī)械手上升停止。同樣，左移/右移分別由放松電磁閥和夾緊電磁閥控制，上轉(zhuǎn)/下轉(zhuǎn)分別由上轉(zhuǎn)電磁閥和下轉(zhuǎn)電磁閥。2.1確定所需要的的用戶I/O設(shè)備及I/O點(diǎn)數(shù)2.1.1輸入設(shè)一用以產(chǎn)生輸入控制信號(hào)本設(shè)計(jì)中應(yīng)包括：（1） 操作方式轉(zhuǎn)換開關(guān)：有手動(dòng)，單步，單周期，循環(huán)等4個(gè)位置可供選擇。（2） 手動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)選擇開關(guān)：應(yīng)有上/下，左/右，夾緊/放松，等3個(gè)位置可供選擇。（3） 起動(dòng)，停止及復(fù)位按鈕。（4） 位置檢測(cè)元件：機(jī)械手的動(dòng)作是按行程原則進(jìn)行控制的。其上限，下限，左限，右限的位置分別用限位開關(guān)來檢測(cè)。（5） 無工件檢測(cè)元件：右工作臺(tái)上無工件用光電開關(guān)來檢測(cè)。開關(guān)及按鈕在操作屏上的布置如圖3,所示.各限位開關(guān)幾光電開關(guān)的配置見圖1.圖3操作面板布置圖其中光電開關(guān)（光電傳感器）是光電接近開關(guān)的簡(jiǎn)稱，它是利用被檢測(cè)物對(duì)光束的遮擋或反射，由同步回路選通電路，從而檢測(cè)物體有無的。限位開關(guān)是用以限定機(jī)械設(shè)備的運(yùn)動(dòng)極限位置的電氣開關(guān)。限位開關(guān)主要就是限定位置，比如行車之類的，當(dāng)?shù)侥┒宋恢?，限位開關(guān)就觸動(dòng)，停止繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，不至于出軌，假如光靠機(jī)械阻擋制動(dòng)不僅不利于設(shè)備，也浪費(fèi)電能。2.1.2輸出設(shè)——由PLC的輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)的執(zhí)行元件本設(shè)計(jì)中應(yīng)包括下降電磁閥，上升電磁閥，夾緊電磁閥，放松電磁閥，左移電磁閥，右移電磁閥。為了機(jī)械手處于原點(diǎn)進(jìn)行指示，還配置1個(gè)原點(diǎn)指示的指示燈。各配置的設(shè)置圖見圖1根據(jù)所確定的用戶輸入設(shè)備及輸出設(shè)備，可畫出PLC的I/O連接圖，如圖4所示。由圖可見，PLC共需要15點(diǎn)輸入，6點(diǎn)輸出。圖4PLCI/O連接圖由于不同機(jī)型的PLC，其I/O點(diǎn)的編號(hào)不同，因此應(yīng)根據(jù)所選擇的機(jī)型，對(duì)PLC的I/O點(diǎn)分配編號(hào)。由圖4給出的是ACMY-S80所對(duì)應(yīng)的I/O點(diǎn)編號(hào)。2.2選擇PLC該機(jī)械手的控制為純開關(guān)量控制，且所需的I/O點(diǎn)數(shù)不多，因此選擇一般的小型抵擋機(jī)PLC即可人。另外，從PLC的功能方面考慮，該系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的步進(jìn)控制，可以用一般PLC具有的移位寄存器和移位指令來編程，但若選擇具有步進(jìn)指令功能的PLC，則實(shí)現(xiàn)步進(jìn)控制就更加非常方便。再者，由于所需的I/O點(diǎn)數(shù)為15和6點(diǎn)，考慮到機(jī)械手操作的工藝固定，PLC的I/O點(diǎn)基本上可不留余量。結(jié)合書上所介紹的PLC可選用GE-I（I/O點(diǎn)數(shù)分別為15和9）和ACMY-S80（I/O點(diǎn)數(shù)為24和16點(diǎn)）PLC均能滿足要求。本設(shè)計(jì)介紹ACMY-S80PLC來實(shí)現(xiàn)水果抓取機(jī)械手控制系統(tǒng)。當(dāng)然，具有選擇何種機(jī)型，還需要比較價(jià)格，配件，維修等方面的因素，使之更加經(jīng)濟(jì)合理。ACMY系列PLC是上海香島機(jī)電有限公司的產(chǎn)品，有ACMY-S256和ACMY-S80兩個(gè)品種。屬小型抵擋PLC，其中ACMY-S80為更小型化的產(chǎn)品，它與ACMY-S256相互兼容。本設(shè)計(jì)使用ACMY-S80O2.2.1ACMY-S80PLC的特點(diǎn)（1）可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。從PLC的機(jī)外電路來說，使用PLC構(gòu)成控制系統(tǒng)，和同等規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相比，電氣接線及開關(guān)接點(diǎn)已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC帶有硬件故障自我檢測(cè)功能，出現(xiàn)故障時(shí)可及時(shí)發(fā)出警報(bào)信息。在應(yīng)用軟件中，應(yīng)用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統(tǒng)中除PLC以外的電路及設(shè)備也獲得故障自診斷保護(hù)。這樣，整個(gè)系統(tǒng)具有極高的可靠性也就不奇怪了。（2） 配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)PLC發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品?？梢杂糜诟鞣N規(guī)模的工業(yè)控制場(chǎng)合。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代PLC大多具有完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。近年來PLC的功能單元大量涌現(xiàn)，使PLC滲透到了位置控制、溫度控制、CNC等各種工業(yè)控制中。加上PLC通信能力的增強(qiáng)及人機(jī)界面技術(shù)的發(fā)展，使用PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。（3） 易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎PLC作為通用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。它接口容易，編程語言易于為工程技術(shù)人員接受。梯形圖語言的圖形符號(hào)與表達(dá)方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近，只用PLC的少量開關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實(shí)現(xiàn)繼電器電路的功能。為不熟悉電子電路、不懂計(jì)算機(jī)原理和匯編語言的人使用計(jì)算機(jī)從事工業(yè)控制打開了方便之門。（4） 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建造工作量小，維護(hù)方便，容易改造PLC用存儲(chǔ)邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及建造的周期大為縮短，同時(shí)維護(hù)也變得容易起來。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過改變程序改變生產(chǎn)過程成為可能。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場(chǎng)合。（5） 體積小，重量輕，能耗低以超小型PLC為例，新近出產(chǎn)的品種底部尺寸小于100mm，重量小于150g，功耗僅數(shù)瓦。由于體積小很容易裝入機(jī)械內(nèi)部，是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制設(shè)備。2.2.2ACMY系列PLC的內(nèi)部構(gòu)成ACMY系列PLC采用整體式結(jié)構(gòu)，CPU板、存儲(chǔ)器、I/O板、等基本單元以及電源均組裝在主機(jī)內(nèi)，形成一個(gè)整體。整個(gè)PLC由主機(jī)、編程器及其其它外圍設(shè)備、I/O擴(kuò)展機(jī)等部分組成。主機(jī)上面有外圍設(shè)備插口，可以插入編程器，EPROM寫入器、EPROM用戶卡、A/D、D/A模塊、高速計(jì)數(shù)器、RS232C聯(lián)機(jī)通信接口等。其中編程器是組成PLC系統(tǒng)的基本部分，其它外圍設(shè)備可根據(jù)用戶需要來配置。編程器用于程序的寫入和修改，用戶程序通過編程器上的按鍵寫入到主機(jī)內(nèi)的RAM中，然后由CPU加以處理，再通過輸出端子，將CPU的輸入信號(hào)送給用戶輸出設(shè)備。EPROM寫入器用于將存儲(chǔ)在主機(jī)RAM中的程序?qū)懭氲紼PROM芯片中去，幾固化用戶程序；還可將固化在EPROM芯片中的程序讀入到主機(jī)餓RAM中。EPROM用戶卡為寫入了程序的EPROM提供就位插座，然后通過外設(shè)I/O接口與主機(jī)連接，并讓主機(jī)按EPROM中的程序運(yùn)行。A/D、D/A模塊用于將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量供主機(jī)處理，日然后可用開關(guān)量輸出或通過模塊的D/A口將數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量輸出，可構(gòu)成實(shí)時(shí)反饋控制。高速計(jì)數(shù)器由6位BCD高速可逆計(jì)數(shù)器構(gòu)成，用以實(shí)現(xiàn)高速計(jì)數(shù)。RS232C聯(lián)機(jī)通信接口用于與IBM微機(jī)或兼容機(jī)連接。ACMY系列PLC的功能ACMY系列PLC具有邏輯操作、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)、移位以及自診斷等基本功能，主要用于邏輯控制。ACMY-S256對(duì)于，另外還具備A/D,D/A模塊ii、高數(shù)計(jì)數(shù)器模塊、RS232C聯(lián)機(jī)通信接口模塊供擴(kuò)展功能使用，以實(shí)現(xiàn)模擬量輸入、輸出，數(shù)據(jù)的傳送、比較、變換、算術(shù)運(yùn)算、高數(shù)計(jì)數(shù)以及與IBM微機(jī)系統(tǒng)聯(lián)機(jī)通信，以便用圖形方式進(jìn)行編程、調(diào)試及監(jiān)控等。對(duì)于ACMY-S80系列，只具備RS232C聯(lián)機(jī)通信接口。ACMY系列PLC的使用條件工作環(huán)境工作溫度：0-55°C存放溫度：-20-65C濕度：(35-85)%RH(不凝結(jié))空氣：無腐蝕性氣體。電源電壓：AC220V±15%V，110V±15%V。頻率：50Hz。功率小于或等于25W耐壓：AC1500V、50Hz，1min(I/O端子和接地端)抗干擾強(qiáng)度：1000VP-P、脈寬10us矩形波抗振強(qiáng)度：16.7Hz、3mm雙振幅(x、y、z三個(gè)方面?zhèn)€30min)3水果抓取機(jī)械手控制系統(tǒng)程序的設(shè)計(jì)3.1總體結(jié)構(gòu)首先先畫出流程圖，如圖6圖6機(jī)械手動(dòng)作流程圖根據(jù)以上流程圖，作出相應(yīng)編程。本設(shè)計(jì)用ACMY-S80實(shí)現(xiàn)為了便于編程，先繪制出整個(gè)程序的結(jié)構(gòu)框圖，如圖7所示圖7總程序結(jié)構(gòu)圖在總程序結(jié)構(gòu)圖中運(yùn)用了JMP跳步指令和JME跳步結(jié)束指令。這兩對(duì)指令是成對(duì)使用，用于程序的跳轉(zhuǎn)，其功能為當(dāng)JMP前的邏輯關(guān)系為ON時(shí)，則JMP和JMe之間的程序停止執(zhí)行，而跳轉(zhuǎn)去執(zhí)行JME以下的程序。在JMP和JME之間個(gè)邏輯行的繼電器保持在觸點(diǎn)接通以前。當(dāng)JMP前的邏輯關(guān)系為OFF時(shí)，則不執(zhí)行跳轉(zhuǎn)功能，程序仍照樣按順序執(zhí)行。3.2手動(dòng)操作程序在手動(dòng)操作方式下，各種動(dòng)作都是按鈕操作實(shí)現(xiàn)的，其控制程序自動(dòng)操作而另行設(shè)計(jì)。手動(dòng)操作控制很簡(jiǎn)單，可以很方便地按一般繼電器控制線路來設(shè)計(jì)，其梯形圖8。為了安全，機(jī)械手的左/右移動(dòng)，只有當(dāng)機(jī)械手處于上限位置時(shí)才能進(jìn)行，因此，需在左/右移動(dòng)的電路中設(shè)置上限聯(lián)鎖保護(hù)。另外，由于左/右、上/下運(yùn)動(dòng)采用雙線圈二位電磁閥控制，兩線圈不能同時(shí)通電，因此在左/右、上/下的電路中設(shè)置了互鎖環(huán)節(jié)。當(dāng)運(yùn)動(dòng)選擇開關(guān)置于“左/右“時(shí)，如機(jī)械手處于上限位置，則按起動(dòng)按鈕機(jī)械手右移；按停止按鈕時(shí)，機(jī)械手左移。當(dāng)運(yùn)動(dòng)選擇開關(guān)置于“夾緊/放松“時(shí)按起動(dòng)按鈕時(shí)機(jī)械手執(zhí)行夾緊動(dòng)作，按停止按鈕時(shí)執(zhí)行放松動(dòng)作。當(dāng)運(yùn)動(dòng)開關(guān)置于“上/下”位置時(shí)，按起動(dòng)按鈕時(shí)下降，按停止按鈕時(shí)上升。圖8手動(dòng)操作梯形圖3.3自動(dòng)操作程序根據(jù)ACMY-S80移位寄存器的功能，便可設(shè)計(jì)機(jī)械手自動(dòng)操作的梯形圖程序，該系統(tǒng)是按順序動(dòng)作的典型步進(jìn)控制，因此用步進(jìn)指令可以較容易地實(shí)現(xiàn)。現(xiàn)利用步進(jìn)指令編程的具體梯形如圖9所示。3.3.1移位寄存器的使用令（SET）進(jìn)行編程。移位寄存器有一個(gè)數(shù)據(jù)輸入端IN，一個(gè)時(shí)鐘脈沖端CP（移位輸入端）和一個(gè)復(fù)位端R，每一個(gè)輸入端由任意邏輯繼電器來控制。ACMY-S80中的移位寄存器數(shù)據(jù)輸入端（IN）的數(shù)據(jù)是移位輸入信號(hào)（CP）到來時(shí)移入第一位，并且在移位輸入消失后還能保持。以后每送入一個(gè)移位輸入信號(hào)，移位寄存器的數(shù)據(jù)便從第一位開始依次向后移位。此外，ACMY-S80的移位寄存器的末位信號(hào)街道數(shù)據(jù)輸入端，可構(gòu)成環(huán)形移位寄存器，能更方便地實(shí)現(xiàn)連續(xù)（循環(huán)）控制。使用移位寄存器時(shí)，必須標(biāo)明第一個(gè)寄存器（第一步）的編號(hào)和最后一個(gè)寄存器（最后一步）的編號(hào)。由圖9中標(biāo)出了第一個(gè)寄存器的編號(hào)為3000，最后一個(gè)寄存器的編號(hào)為3007，一共可移8位（步）。3.3.2該梯形圖的控制原理分析（1）連續(xù)及單周期 在連續(xù)及單周期操作方式下，單步輸入點(diǎn)1008斷開，輸入繼電器1008的常閉觸點(diǎn)閉合，將移位寄存器的移位輸入直接接入CP端。當(dāng)機(jī)械手處于原點(diǎn)時(shí)，壓下上限位開關(guān)和左限位開光，輸入點(diǎn)1002和1004接通，2005接通，原點(diǎn)指示燈亮。按下起動(dòng)按鈕，輸入繼電器1000接通。其兩對(duì)常開觸點(diǎn)在移位寄存器IN端和CP端同步接通（送入“1”信號(hào)），CP端的“1”態(tài)移入3000，2000接通，下降電磁閥得電，機(jī)械手下降，上限位開關(guān)復(fù)位，1002斷開，IN端置“0“。下降到底碰到下限位開關(guān)后，輸入繼電器1001接通，2000斷開，下降停止，同時(shí)產(chǎn)生移位信號(hào)，將3000的“1”，移入到3001，IN端的“0“態(tài)移到3000。3001的常開觸點(diǎn)將2001置“1”并保存，夾緊電磁得電，機(jī)械手夾緊工作，同時(shí)3001得常開觸點(diǎn)接通5000，開始夾緊計(jì)時(shí)。5000延時(shí)3s后，其常開觸點(diǎn)閉合，產(chǎn)生移位信號(hào)，將3002置“1”，3001置“1，3002的常開觸點(diǎn)將2002接通，上升電磁閥得電，機(jī)械手上升。此時(shí)，下限開關(guān)復(fù)位，1001斷開，機(jī)械手上升到頂部碰到上限位開關(guān)，1002接通，上升停止。同時(shí)產(chǎn)生移位信號(hào)將3002的“1”移到3003,IN端置“0“移入3002，同時(shí)2003得電，機(jī)械手右移，上限位開關(guān)復(fù)位，1002斷開，右移到位時(shí)碰到右限位開關(guān)，1003接通，右移電磁閥斷電，2003短開，右移停止。同時(shí)將3003的”1“移到3004，IN端的”0“移到3003，同時(shí)檢測(cè)右工作臺(tái)無工件1005接通，2000接通，下降電磁閥通電，機(jī)械手下降，下降到底部碰到下限位開光時(shí)1001接通，同時(shí)將3004的”1“移入3005并保持，IN端的”0“移入3004,3005常開觸點(diǎn)接通，夾緊電磁閥失電，機(jī)械手放松，5001開始放松計(jì)時(shí)，5001延時(shí)2秒后，其常開觸點(diǎn)閉合產(chǎn)生移位信號(hào)將3006置“1“，3005置”0“，3006的常開觸點(diǎn)將2002接通，上升電磁閥得電，機(jī)械手上升。上升到頂部碰到上限位開關(guān)，1002接通，上升電磁閥斷電，2002斷開，上升停止。同時(shí)3007置“1”，3006置“0”，3007的常開觸點(diǎn)接通2004，機(jī)械手開始左移。當(dāng)機(jī)械手的動(dòng)作完成了最后一步，即左移回到原點(diǎn)時(shí)，碰到左限位開關(guān)，輸入繼電器1004接通，2004斷開，左移停止，同時(shí)產(chǎn)生移位信號(hào)。如果是連續(xù)操作，則4000接通，3000又置“1“，3007置“0”，又開始第二周期的循環(huán)動(dòng)作。如果是單周期操作方式，則4000斷開，IN端置“0”，3000保持“0“態(tài)，因此不再循環(huán)工作。運(yùn)行中，如按下停止按鈕，則1006接通，移位寄存器復(fù)位，機(jī)械手停止動(dòng)作，必須用手動(dòng)操作將機(jī)械手移回原點(diǎn)，然后再重新起動(dòng)自動(dòng)操作程序。（2）單步操作在單步操作方式下，單步輸入點(diǎn)1008接通，輸入繼電器1008的常閉觸點(diǎn)斷開，將移位寄存器的移位信號(hào)經(jīng)輸入寄存器1000的常開觸點(diǎn)接入CP端。這樣只有按下起動(dòng)按鈕，輸入繼電器1000接通時(shí)，才能將移位信號(hào)送入CP端移位寄存器才能移位。每按一次起動(dòng)按鈕，移位寄存器的的狀態(tài)移一位，機(jī)械手的動(dòng)作完成一步后自動(dòng)停止。指令如下：LD1002ANDNOT3006AND1004LD1000OUT2005LD3000LD1000AND1001AND1002ORLD；串聯(lián)模塊的并聯(lián)AND1004LD3001LD3007AND5000AND4000ORLDORLDLD3002ANDNOT3000AND1002ANDNOT3001ORLDANDNOT3002LD3003ANDNOT3003AND1003ANDNOT3004ORLDANDNOT3005LD3004

AND1001AND1005ORLDOR3000LD3005ANDNOT1001AND5001OUT2000ORLDLD3001LD3006LD3005AND1002KEEP2001ORLDLD3001LD3007TIM5000AND1004LD1002#0030AND1004LD3002OUT2005OR3006LD1000ANDNOT1002AND1002OUT2002AND1004LD3003LD3007ANDNOT1003ORLDOUT2003LDNOT1008LD3005OR1000TIM5001ANDLD；并聯(lián)模塊的#0020；計(jì)時(shí)2秒串聯(lián)LD3007LD1006ANDNOT1004SFT30003007OUT2004LD30043.4程序的下載、安裝和調(diào)試將各個(gè)輸入/輸出端子和實(shí)際控制系統(tǒng)中的按鈕、按所需控制設(shè)備連接，完成硬件的安裝。打開機(jī)械手移動(dòng)程序，即可在線調(diào)試，也可用編程器進(jìn)行調(diào)試，通過編程器將程序?qū)懭隦AM后，應(yīng)進(jìn)行調(diào)試，確認(rèn)程序無誤后，才能正式運(yùn)行。調(diào)試的步驟如下：校對(duì)程序用“ENTER-/+”鍵對(duì)程序全部指令自下而上或自上而下地逐條進(jìn)行校對(duì)，若發(fā)現(xiàn)某一條指令有錯(cuò)，應(yīng)重新鍵入正確指令，若需要校對(duì)程序中的某一條指令的內(nèi)容，顯示屏及指示燈即顯示指令的內(nèi)容。進(jìn)行輸入輸出狀態(tài)的模擬試驗(yàn)輸出端不接負(fù)載，輸入端接模擬開關(guān)，用以模擬信號(hào)進(jìn)行調(diào)試。聯(lián)機(jī)調(diào)試經(jīng)過輸入輸出狀態(tài)的模擬調(diào)試，確認(rèn)程序無誤后，便可將主機(jī)與用戶輸入輸出設(shè)備相連，進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試。在開機(jī)后使主機(jī)進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)，此時(shí)若ERR燈未亮，RUN燈閃光，表示程序正常運(yùn)行。如果被控的機(jī)械設(shè)備工作不正常，則表明輸入輸出設(shè)備有故障，應(yīng)著重檢查輸入輸出設(shè)備以及它們和PLC之間的連接情況，或查看程序是否有不妥之處。上述針對(duì)機(jī)械手的控制方法充分利用了PLC和其它控制裝置的特性，結(jié)構(gòu)緊湊、控制可靠，目前在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行良好。作為一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的PLC控制系統(tǒng)，它還可以通過RS-485總線或CC-Link總線與生產(chǎn)線上的其它PLC及控制器組成工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)更進(jìn)一步的自動(dòng)化生產(chǎn)控制?？删幊炭刂破鳎≒rogrammableLogiccontroller，簡(jiǎn)稱PLC）是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)與自動(dòng)化技術(shù)而開發(fā)的新一代工業(yè)控制器。它具有可靠性高、適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的高溫、沖擊和振動(dòng)等惡劣環(huán)境的特點(diǎn)，已成為解決自動(dòng)控制問題的最有效工具，是當(dāng)前先進(jìn)工業(yè)自動(dòng)化的三大支柱之一。PLC提供了較完整的編程語言，以適應(yīng)PLC在工業(yè)環(huán)境中的應(yīng)用。利用編程語言，按照不同的控制要求編制不同的控制程序，這相當(dāng)于設(shè)計(jì)和改變繼電器的硬接線線路，這就是所謂的“可編程序”。程序由編程器送到PLC內(nèi)部的存儲(chǔ)器中，它也能方便地