三菱FX2N系列PLC機(jī)械手操作

..轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)械手設(shè)計(jì)說明手冊(cè)系部：專業(yè)班級(jí)：學(xué)生**：二O一三年七月..前言機(jī)械手：也被稱為自動(dòng)手，能模仿人手和臂的*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)人身平安，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。工業(yè)機(jī)械人是近幾十年開展起來的一種高科技自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備。轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)械手是工業(yè)機(jī)器人的一局部。它的特點(diǎn)是可通過編程來完成各種預(yù)期的搬運(yùn)任務(wù)。在工業(yè)生產(chǎn)和其他領(lǐng)域，由于工作的需要，人們經(jīng)常受到高溫、腐蝕及有毒氣體等因素的危害，增加了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，甚至于危及生命。自從機(jī)械手問世以來，相應(yīng)的各種難題迎刃而解。機(jī)械手可在空間抓、放、搬運(yùn)物體，動(dòng)作靈活多樣，適用于可變換生產(chǎn)品種的中、小批量自動(dòng)化生產(chǎn)，廣泛應(yīng)用于柔性自動(dòng)線。機(jī)械手一般由耐高溫，抗腐蝕的材料制成，以適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)惡劣的環(huán)境，大大降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率。機(jī)械手是工業(yè)機(jī)器人的重要組成局部，在很多情況下它就可以稱為工業(yè)機(jī)器人。可編程控制器是繼電器控制和計(jì)算機(jī)控制出上開發(fā)的產(chǎn)品，逐漸開展成以微器處理為核心把自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)融為一體的新型工業(yè)自動(dòng)控制裝置。本文應(yīng)用三菱公司生產(chǎn)的可編程控制器F*系列PLC，實(shí)現(xiàn)機(jī)械手搬運(yùn)控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)充分利用了可編程控制器〔PLC〕控制功能。使該系統(tǒng)可靠穩(wěn)定，時(shí)期功能圍得到廣泛應(yīng)用。機(jī)械手是在機(jī)械化，自動(dòng)化生產(chǎn)過程中開展起來的一種新型裝置。機(jī)械手被廣泛的運(yùn)用于自動(dòng)生產(chǎn)線中，機(jī)械人的研制和生產(chǎn)已成為高技術(shù)鄰域，迅速開展起來的一門新興的技術(shù)，它更加促進(jìn)了機(jī)械手的開展，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力大的特點(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。..目錄一轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)械手1.1轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)械手總體介紹-----------------------1二機(jī)械手氣動(dòng)系統(tǒng)根本部件2.1控制元件--------------------------------22.2執(zhí)行元件--------------------------------32.3輔助元件--------------------------------42.4氣動(dòng)系統(tǒng)圖------------------------------4三機(jī)械手電氣控制3.1根本電氣元件----------------------------53.2控制面板布置----------------------------63.3I/O配置分配表--------------------------73.4硬件接線圖------------------------------83.5控制流程圖------------------------------93.6控制梯形圖--------------------------------113.5.2程序梯形圖-----------------------------12..一轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)械手轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)械手總體介紹機(jī)械手主要由手部、運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)三大局部組成。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)要求而有多種構(gòu)造形式，如夾持型、托持型和吸附型等。運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，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，其構(gòu)造也越復(fù)雜。一般專用機(jī)械手有2～3個(gè)自由度?？刂葡到y(tǒng)是通過對(duì)機(jī)械手每個(gè)自由度的電機(jī)的控制，來完成特定動(dòng)作。同時(shí)接收傳感器反響的信息，形成穩(wěn)定的閉環(huán)控制。通過對(duì)其編程實(shí)現(xiàn)所要功能。伸縮氣缸氣爪升降氣缸支架擺缸伸縮氣缸氣爪升降氣缸支架擺缸..二機(jī)械手氣動(dòng)系統(tǒng)根本部件2.1控制元件2.2.1氣動(dòng)電磁閥電磁閥4V230C-08電磁閥4V210C-08產(chǎn)品介紹1、先導(dǎo)方式：外部與部可選；

2、滑柱式構(gòu)造，密封性好，反響靈敏；

3、三位置電磁閥有三種中央功能可供選擇；

4、雙頭二位置電磁閥具有記憶功能；

5、孔采用特殊工藝加工，磨擦阻力小，啟動(dòng)氣壓低，使用壽命長(zhǎng)；

6、無需加油潤(rùn)滑；

7、可與底座集成閥組，節(jié)省安裝空間；

8、附設(shè)手動(dòng)裝置，利于安裝調(diào)試；

9、有多種標(biāo)準(zhǔn)電壓等級(jí)可供選用。電磁閥的工作原理就是利用給電磁鐵通電，電磁閥里面的鐵芯運(yùn)動(dòng)，來控制流體的通斷。電磁閥里有密閉的腔，在不同位置開有通孔，每個(gè)孔都通向不同電磁鐵通電、斷電，電磁閥里面的鐵芯會(huì)移動(dòng)，通過控制閥體的移動(dòng)來?yè)踝』蚵┏霾煌目?，來?shí)現(xiàn)不同的孔的接通和斷開，這樣通過控制電磁鐵的電流通斷就控制了機(jī)械運(yùn)動(dòng)。2.2執(zhí)行元件部件介紹2.1.1TR雙軸氣缸引導(dǎo)活塞在其中進(jìn)展直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的圓筒形金屬機(jī)件。工質(zhì)在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸過膨脹將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；氣體在壓縮機(jī)氣缸中承受活塞壓縮而提高壓力。渦輪機(jī)、旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)等的殼體通常也稱"氣缸〞。2.1.2氣動(dòng)手指HFZ16部件介紹SMC氣動(dòng)手指又名氣動(dòng)夾爪或氣動(dòng)夾指，是利用壓縮空氣作為動(dòng)力，用來夾取或抓取工件的執(zhí)行裝置。最初起源于日本，后被國(guó)自動(dòng)化企業(yè)廣泛使用。根據(jù)樣式通?？煞譃閅型夾指和平型夾指，缸徑分為16mm和20mm兩種，其主要作用是替代人的抓取工作，可有效地提高生產(chǎn)效率及工作的平安性。旋轉(zhuǎn)缸HRQ10-A部件介紹1,端蓋分鑄鋼件和普通鑄件2，缸筒采用國(guó)產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鐵缸筒，壁經(jīng)精細(xì)研磨，配合好，摩擦力小，使用壽命長(zhǎng)。3，安裝方式，可以按照標(biāo)準(zhǔn)QGA,QGB系列；亦可按照客戶提供圖紙，經(jīng)雙方技術(shù)確認(rèn)，不存在設(shè)計(jì)，使用隱患，按圖制作?！?〕小型，體積小，外型精致?！?〕外表陽(yáng)極氧化處理，強(qiáng)度大，不宜磨損，〔3)閥體，閥芯精細(xì)數(shù)控中心加工而成，準(zhǔn)確度高，優(yōu)質(zhì)進(jìn)口密封件，耐磨，不宜腐蝕。2.3輔助元件2.3.1氣動(dòng)三聯(lián)件、開關(guān)氣動(dòng)三聯(lián)件是由過濾器、減壓閥和油霧器三局部組成，過濾器主要負(fù)責(zé)過濾壓縮空氣中的雜質(zhì)，減壓閥主要負(fù)責(zé)控制系統(tǒng)壓力，油霧器負(fù)責(zé)后端元件的給油潤(rùn)滑。2.4氣動(dòng)系統(tǒng)圖氣動(dòng)機(jī)械手氣動(dòng)回路原理圖三機(jī)械手電氣控制3.1根本電氣元件3.1.1選擇開關(guān)SA3.1.2按鈕開關(guān)SB3.1.2磁性開關(guān)LS3.1.3指示燈HL3.2控制面板布置3.3輸入/輸出編址表序號(hào)輸入編址/元件名稱名稱元件1*10/SB10擺缸左擺到位磁感應(yīng)開關(guān)LS02*11/SB11擺缸右擺到位磁感應(yīng)開關(guān)LS13*12/SB12伸縮氣缸伸出到位磁感應(yīng)開關(guān)LS24*13/SB13伸縮氣缸縮回到位磁感應(yīng)開關(guān)LS35*14/SB14升降氣缸下降到位磁感應(yīng)開關(guān)LS46*15/SB15升降氣缸上升到位磁感應(yīng)開關(guān)LS57*16/SB16氣爪夾緊到位磁感應(yīng)開關(guān)LS68*17/SB氣爪松開到位磁感應(yīng)開關(guān)LS79*2自動(dòng)/手動(dòng)旋鈕SA10*1啟動(dòng)按鈕SB111*0停頓按鈕SB212*3/SB3擺缸手動(dòng)SB313*4/SB4伸縮缸手動(dòng)SB414*5/SB5升降缸手動(dòng)SB515*6/SB6氣爪手動(dòng)SB6序號(hào)輸出編址名稱元件1Y4擺缸左擺雙電控電磁閥YV12Y5擺缸右擺雙電控電磁閥YV23Y6伸縮氣缸伸出雙電控電磁閥YV34Y7伸縮氣缸縮回雙電控電磁閥YV45Y10升降氣缸下降雙電控電磁閥YV56Y11升降氣缸上升雙電控電磁閥YV67Y12氣爪加緊單電控電磁閥YV78Y0自動(dòng)運(yùn)行指示燈HL19Y1氣爪夾緊指示燈HL23.4硬件接線圖3.5控制流程圖PLC程序是PLC控制系統(tǒng)的核心，想要機(jī)械手按照*種路線運(yùn)動(dòng)就得通過編寫PLC程序來實(shí)現(xiàn)，所以PLC程序?qū)τ肞LC控制的機(jī)械手來說至關(guān)重要。3.5.1程序流程圖順序功能圖〔SFC〕是一種新穎的、按照工藝流程圖進(jìn)展編程的圖形編程語言。這是一種IEC標(biāo)準(zhǔn)推薦的首選編程語言，近年來在PLC編程中已經(jīng)得到了普及和推廣，SFC編程的優(yōu)點(diǎn)：1、在程序中可以很直觀地看到設(shè)備的動(dòng)作順序。比擬容易讀懂程序，因?yàn)槌绦虬凑赵O(shè)備的動(dòng)作順序進(jìn)展編寫，規(guī)律性較強(qiáng)。2、在設(shè)備故障時(shí)能夠很容易的查找出故障所處在的位置。3、不需要復(fù)雜的互鎖電路，更容易設(shè)計(jì)和維護(hù)系統(tǒng)。3.6控制梯形圖3.7后記1、本次設(shè)計(jì)的是氣動(dòng)通用機(jī)械手，相對(duì)于專用機(jī)械手，通用機(jī)械手的自由度可變，控制程序可調(diào)，因此適用面更廣。2、采用氣壓傳動(dòng)，動(dòng)作迅速，反響靈敏，能實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)，便于自動(dòng)控制。工作環(huán)境適應(yīng)性好，不會(huì)因環(huán)境變化影響傳動(dòng)及控制性能。阻力損失和泄漏較小，不會(huì)污染環(huán)境。同時(shí)本錢低廉。3、通過對(duì)氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)工作原理圖的參數(shù)化繪制，大大提高了繪圖速度，節(jié)省了大量時(shí)間