基于PLC的自動(dòng)化機(jī)械手設(shè)計(jì)

引言一臺(tái)CNC教學(xué)和再生機(jī)器人由美國機(jī)械鑄造公司建造，名為Unimate(通用自動(dòng)),運(yùn)動(dòng)種模型的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。1962年，美國機(jī)械鑄造公司成功開發(fā)出一種名為Versatran發(fā)成功。隨后各大型公司都逐漸開始研制和應(yīng)用機(jī)械手。從1986年到1990年政府的第七擺動(dòng)血胡擺水平氣缸伸出吸持工件常助如圖2.1機(jī)械手工作流程圖(2)水平氣缸延伸：當(dāng)機(jī)器人擺動(dòng)到位時(shí)，機(jī)器人的水平膨脹氣缸伸出。當(dāng)它伸展(4)夾持器保持工件：當(dāng)機(jī)械手夾緊到位(保持工件牢固)時(shí)，壓力繼電器閉合觸2.2相關(guān)技術(shù)介紹了一定量的生產(chǎn)與應(yīng)用。在產(chǎn)品的發(fā)展上隨著計(jì)算機(jī)技泛。近年來，中國的機(jī)器人數(shù)量大幅增加。截至2012年底，中國供應(yīng)機(jī)器人總數(shù)超過6萬臺(tái)，比往年有相當(dāng)大的增長?；谧詣?dòng)化技術(shù)控制系統(tǒng)，壓縮空氣被用作能源，取之不盡，用之不竭。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡單，動(dòng)作迅速，反應(yīng)靈敏，節(jié)能等特點(diǎn)，特別應(yīng)用。傳輸。本次設(shè)計(jì)是基于三菱公司生產(chǎn)的FXZN系列PLC為控制器實(shí)現(xiàn)對自動(dòng)化機(jī)水平的重要標(biāo)志和象征。該主題中涉及的測量位置傳感器精確地測量自動(dòng)操縱器的擺動(dòng)順序功能圖(也稱為SFC圖)主要用于以一定順序進(jìn)行嚴(yán)格操作的控制操作，以確保到擺動(dòng)缸的左側(cè)→水平缸伸出→垂直氣缸延伸→工件保持→垂直氣缸縮回→水平氣缸退回→擺動(dòng)氣缸右擺→水平氣缸延伸→垂直氣缸延伸→松動(dòng)工件→垂直氣缸退回→水平氣水平伸出水平縮回垂直伸出垂直縮回圖3.1機(jī)械手手動(dòng)流程圖為ON時(shí)，進(jìn)入手動(dòng)操作。當(dāng)X10關(guān)閉時(shí)，它進(jìn)入自動(dòng)操作。機(jī)器人系統(tǒng)PLC程序的總體結(jié)構(gòu)如圖3.2所示。動(dòng)操作模式，則機(jī)器人不處于原位(原始狀態(tài)，即右上側(cè))退回模式)手動(dòng)返回初始位置初始狀態(tài)起動(dòng)按鈕X0—手動(dòng)操作單周自動(dòng)操作1圖3.2機(jī)械手總結(jié)構(gòu)圖YYN圖3.3機(jī)械手總結(jié)構(gòu)圖3.2PLC控制系統(tǒng)梯形圖程序3.4成立。。編程梯形圖有很多種方法。您可以使用停止和停止的方法，即根據(jù)條件啟動(dòng)然后保持(自鎖)。當(dāng)建立下一個(gè)狀態(tài)時(shí)，先前的狀態(tài)被切斷。您也可以使用SET和圖3.4自動(dòng)化機(jī)械手程序結(jié)構(gòu)圖圖的編制方法很多，可以用起保停的方法，即按條件起動(dòng)然后保持(自鎖),下一個(gè)狀態(tài)成立時(shí)切斷上一個(gè)狀態(tài)，也可以使用SET和RST來完成；比較典型的是以STL為特征的動(dòng)水中伸出動(dòng)水中伸出動(dòng)氣爪血夫然圖3.5機(jī)械手手動(dòng)控制程序自動(dòng)程序由控制單周期、連續(xù)、和單步的程序組成。如圖3.2所示單周期、連續(xù)的單步這三種工作方式主要是用連續(xù)標(biāo)志和轉(zhuǎn)換允許標(biāo)志來區(qū)分。單步與非單步的區(qū)分：系統(tǒng)工作在連續(xù)或者單周期工作方式時(shí)，X11,X12觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)，允許步與步之間的轉(zhuǎn)換。結(jié)合控制要求，可繪制圖3.6所示的自動(dòng)化機(jī)械手自動(dòng)控制的順序功能圖。44圖3.6機(jī)械手自動(dòng)控制(單周/連續(xù))SFC圖垂直退回垂直退回圖3.7機(jī)械手自動(dòng)控制(單周/連續(xù))SFC圖(續(xù))4.1Gx-Developer8軟件要求與安裝要求機(jī)型：IBMPC/AT(兼容);CPU:486以上；內(nèi)存：8M或更高(推薦16M以上);顯示器：分辨率為800X600像素，16色或更高；硬盤：必需。轉(zhuǎn)換器(便攜式)或RS232C/RS-422轉(zhuǎn)換器(內(nèi)置式),以及其他指定轉(zhuǎn)換器。(1)FX-422CAB0型RS-422纜線(用于FX2,FX2C,FXZN型PLC,0.3m);(2)“,單擊“查看詳細(xì)資料”,再點(diǎn)擊下載即可?？稍赪indows2000或WindowsXP操作化等情況，還有程序、監(jiān)控結(jié)果的打印功能。(3)通過串行口通信，可將用戶程序和數(shù)解壓保存調(diào)出解壓工具文件，如WinRAR.exe打開，并將softwareGX+De開文件夾“SW8D5C-GPPW-C",出現(xiàn)界面后找到可執(zhí)行文件"SETUP.EXE”雙擊之，之運(yùn)行→輸入REGEDIT點(diǎn)確定打開注冊表手動(dòng)尋找以下鍵值HKEYLOCAL裝新軟件(當(dāng)然你如果安裝了三菱的其他軟件，那千萬別把其他的刪掉了)。(1)PLC程序的規(guī)則左母線，如圖4.1所示。圖4-1線圈的正確使用(1)新文件創(chuàng)建首次使用此軟件編輯應(yīng)用程序時(shí)，在初始界面上只能點(diǎn)“新文件”按鈕，或點(diǎn)下拉菜家所使用PLC的具體型號(hào)選擇，如FXZN系列。選好后點(diǎn)“確認(rèn)”按鈕，工作界面如圖(H)幫助圖4.2PLC類型選擇取消打開的文件如選擇“正反轉(zhuǎn).pwm,后點(diǎn)擊“確定”按鈕，或直接雙擊該文件“正反轉(zhuǎn).pwm,我們以控制程序中的手動(dòng)環(huán)節(jié)為例進(jìn)行介紹最簡單程序錄入方法。(1)創(chuàng)建新工程。打開電腦并雙擊桌面上的快捷圖標(biāo)或進(jìn)入“開始一程序一MELSOFT應(yīng)用程序一GX一建按鈕，彈出的對話框。(2)點(diǎn)擊元件庫動(dòng)合觸點(diǎn)，彈出如圖4.5所示對話框輸入X22,點(diǎn)擊“確定”按鈕。圖4.6輸出線圈錄入P#um圖4.7手動(dòng)操作梯形圖程序錄入(3)輸出線圈錄入：點(diǎn)擊元件圖標(biāo)F7可進(jìn)入，按圖5-6所示輸入YO后點(diǎn)“確定”輸入步進(jìn)“STLSO”等指令時(shí)類似。(5)依次錄入程序。見圖4.7所示手動(dòng)操作程序。(6)程序修改如果檢查過程中發(fā)現(xiàn)輸入錯(cuò)誤的話，可雙擊錯(cuò)誤觸點(diǎn)，彈出對話框后修改相應(yīng)代碼。第一，檢查設(shè)計(jì)的工程主要是查所設(shè)計(jì)的程序在語法結(jié)構(gòu)上檢查，類似于語文中錯(cuò)別字、標(biāo)點(diǎn)符號(hào)錯(cuò)誤，具體的語句是否通暢，表達(dá)是否準(zhǔn)確不在此處調(diào)試。程序檢查(程序檢查(AI)F二重線圈檢查?梯形圍檢查口軟元件檢查?一致性(成對)檢查檢查對象6當(dāng)前的程序作為對象(當(dāng)前塊作為對家圖4.8手動(dòng)梯形圖程序語法檢查參數(shù)檢查參數(shù)檢查?軟元伴廠程序確定圖4.9手動(dòng)梯形圖程序參數(shù)檢查第二，參數(shù)檢查第三，文件寄存器使用①鮮容盤圖4.10參數(shù)設(shè)置對話框圖中由于打開時(shí)PLC類型選取了FX2系列，內(nèi)存容量為8000字。可用于永久保存程序(一般用機(jī)器碼形式),還可保存注釋和文件(一般用ASCⅡ形式),如果有數(shù)據(jù)直接用數(shù)據(jù)保存。注釋和文件只能用“塊”為單位使用，每塊占用500字。程序中未使用注釋故，用了兩個(gè)塊，占1000字的內(nèi)存區(qū)，其設(shè)置程序如下：BMOVPD7000D7000K1000除這1000字外，剩下7000字用于保存程序。第四，程序仿真調(diào)試彈出對話框如圖4.11所示。在完成程序錄入、程序檢查、參數(shù)檢查后，無錯(cuò)誤則可進(jìn)入測試狀態(tài)環(huán)節(jié)。選取主界面中“工具”菜單中的“梯形圖邏輯測試啟動(dòng)”,出現(xiàn)圖4.12(a) (b)所示工作界面，完成后圖(b)消失，出現(xiàn)圖(c)其工作界面?？芍绦蚬?1步，掃描周期為100ms,在RAM中進(jìn)行。監(jiān)視信息背景色一般安口未變換梯形圖部分軟元件注釋/標(biāo)號(hào)注釋顏色標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置各程序/局部確定職消改寫模式SPC保持步的顏色步圖4.11顯示顏色的調(diào)整對話框真。按鈕“IO系統(tǒng)設(shè)定”單擊后可編輯此次仿真所需要的“IO系統(tǒng)設(shè)定”文件。(a)工具寫入中參數(shù)取消(b)進(jìn)展(c)結(jié)果器地地4m圖4.13手動(dòng)程序輸入條件表2(a)設(shè)置表格X023X010X011Y00055(b)仿真程序圖4.14手動(dòng)程序調(diào)試當(dāng)合手工作方式按鈕SA1-1(X10)后，表示選擇手動(dòng)工作方式，合X23表示水平位當(dāng)合手工作方式按鈕SA1-1(X10)后，表示選擇手動(dòng)工作方式，合X16表示水平位控制系統(tǒng)抓物力小于目前研制的自動(dòng)化機(jī)械手最大抓緊工件30kN,可以適用于許多醫(yī)藥、食品等行業(yè)采用。機(jī)械手的實(shí)質(zhì)為完成水平伸縮、垂直方向上下、左右旋轉(zhuǎn)六個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)及氣爪夾緊的功能。機(jī)械手控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)分為自動(dòng)操作與手動(dòng)操作兩套方案，手動(dòng)操作即單步操作，可分別用按鈕實(shí)現(xiàn)各方向運(yùn)動(dòng)功能。而自動(dòng)操作是在按起動(dòng)按鈕后，各操作自動(dòng)完成，并且可分為全自動(dòng)操作與半自動(dòng)操作兩種。自