機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)論文基于PLC的物料分揀機(jī)械手自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)目錄目錄I摘要IVABSTRACTV第一章前言111研究的目的及意義112機(jī)械手在國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)113主要研究的內(nèi)容214解決的關(guān)鍵問題3第二章執(zhí)行系統(tǒng)的分析與選擇421執(zhí)行機(jī)構(gòu)坐標(biāo)形式的選擇422執(zhí)行機(jī)構(gòu)的組成623執(zhí)行機(jī)構(gòu)各部分的分析與選擇6COM手部的選擇6COM手臂結(jié)構(gòu)的選擇8COM機(jī)座結(jié)構(gòu)的選擇924執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作原理1025執(zhí)行機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖10第三章驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的分析與選擇1231驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的分析與選擇1232機(jī)械手驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制設(shè)計(jì)1333氣動(dòng)元件選取及工作原理14COM氣源裝置14COM執(zhí)行元件15COM控制元件16COM輔助元件17COM真空發(fā)生器18COM吸盤1834氣動(dòng)回路的工作原理18第四章控制系統(tǒng)的分析設(shè)計(jì)2241控制系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)2242控制系統(tǒng)的性能要求2243傳感器的選擇23COM位置檢測(cè)裝置23COM滑覺傳感器23COM視覺傳感器2444控制系統(tǒng)PLC的選型及控制原理25COMPLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則25COMPLC種類及型號(hào)選擇30COMIO點(diǎn)數(shù)分配30COMPLC外部接線圖32COM機(jī)械手控制原理3245PLC程序設(shè)計(jì)34COM總體程序框圖34COM初始化及報(bào)警程序36COM手動(dòng)控制程序37COM自動(dòng)控制程序39第五章總結(jié)與展望42參考文獻(xiàn)43致謝44附錄45摘要機(jī)械手在先進(jìn)制造領(lǐng)域中扮演著極其重要的角色它可以搬運(yùn)貨物分揀物品代替人的繁重勞動(dòng)可以實(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)人身安全因此被廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造冶金電子輕工和原子能等部門本文在縱觀了近年來機(jī)械手發(fā)展?fàn)顩r的基礎(chǔ)上結(jié)合機(jī)械手方面的設(shè)計(jì)對(duì)機(jī)械手技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)的分析提出了用氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)和PLC控制的設(shè)計(jì)方案采用整體化的設(shè)計(jì)思想充分考慮了軟硬件各自的特點(diǎn)并進(jìn)行互補(bǔ)優(yōu)化對(duì)物料分揀機(jī)械手的整體結(jié)構(gòu)執(zhí)行結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)進(jìn)行了分析和設(shè)計(jì)在其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中采用氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)中選擇PLC的控制單元來完成系統(tǒng)功能的初始化機(jī)械手的移動(dòng)故障報(bào)警等功能最后提出了一種簡(jiǎn)單易于實(shí)現(xiàn)理論意義明確的控制策略通過以上部分的工作得出了經(jīng)濟(jì)型實(shí)用型高可靠型物料分揀機(jī)械手的設(shè)計(jì)方案對(duì)其他經(jīng)濟(jì)型PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也有一定的借鑒價(jià)值關(guān)鍵詞機(jī)械手氣動(dòng)控制可編程控制器PLC自動(dòng)化控制物料分揀ABSTRACTMANIPULATORPLAYSANEXTREMELYIMPORTANTROLEINTHEFIELDOFADVANCEDMANUFACTURINGITCANCARRYGOODSSORTMATERIALSANDDOHEAVYWORKSINSTEADOFTHEHUMANBEINGITALSOCANREALIZEMECHANIZATIONANDAUTOMATIONOFTHEPRODUCTIONDOTHEJOBSINHARMFULENVIRONMENTTOPROTECTTHEPERSONALSAFETYSOITISWIDELYUSEDINMETALLURGYMACHINERYMANUFACTURINGELECTRONICSLIGHTINDUSTRYANDATOMICENERGYETCINTHISPAPERBYREVIEWINGTHEDEVELOPMENTALSTATUSOFTHEMANIPULATORINRECENTYEARSCOMBININGTHEDESIGNOFMANIPULATORANDSYSTEMATICANALYZINGTECHNOLOGYOFTHEMANIPULATORWEPROPOSEDTHEDESIGNSCHEMETHATTHEMANIPULATORWASDRIVENBYTHEPNEUMATICANDTHESYSTEMWASCONTROLLEDBYPLCINTEGRATIVEIDEAWASADOPTEDINTHISDESIGNTOFULLYCONSIDERTHECHARACTERISTICSOFTHESOFTWAREANDHARDWAREANDCOMPLEMENTARYOPTIMIZATIONWEANALYZEDANDDESIGNEDTHEOVERALLSTRUCTURETHEIMPLEMENTATIONOFSTRUCTURALDRIVINGSYSTEMANDCONTROLSYSTEMOFTHEMANIPULATORWEUSEDPNEUMATICDRIVENINTHEDRIVINGSYSTEMPLCCONTROLUNITINTHECONTROLSYSTEMTOCOMPLETEINITIALIZATIONOFTHESYSTEMMANIPULATORSMOVINGFAILUREALARMANDSOONFINALLYWEPUTFORWARDACONTROLSTRATEGYWHICHISSIMPLEEASYTOREALIZEANDCLEARTHEORETICALSIGNIFICANCETHROUGHTHEWORKABOVEAPRACTICALECONOMICALHIGHRELIABILITYSORTINGMATERIALMANIPULATORWASDESIGNEDWHICHALSOHADCERTAINREFERENCEVALUEFORTHEOTHERTYPESOFECONOMICALPLCCONTROLSYSTEMDESIGNKEYWORDSMANIPULATORPNEUMATICDRIVENPROGRAMMABLELOGICCONTROLLERPLCAUTOMATICCONTROLSORTINGMATERIALS第一章前言11研究的目的及意義機(jī)械手作為前沿的產(chǎn)品應(yīng)自動(dòng)化設(shè)備更新時(shí)的需要可以大量代替單調(diào)往復(fù)或高精度需求的工作在先進(jìn)制造領(lǐng)域中扮演著極其重要的角色它可以搬運(yùn)貨物分揀物品代替人的繁重勞動(dòng)可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化能在高溫腐蝕及有毒氣體等環(huán)境下操作以保護(hù)人身安全可以廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造冶金電子輕工業(yè)和原子能等部門隨著工業(yè)的高速發(fā)展機(jī)械手作為前沿的產(chǎn)品應(yīng)自動(dòng)化設(shè)備更新時(shí)的需要已經(jīng)在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用它可以搬運(yùn)貨物分揀物品用以代替人的繁重及單調(diào)勞動(dòng)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化并能在高溫腐蝕及有毒氣體等有害環(huán)境下操作以保護(hù)人身安全被廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造冶金電子輕工業(yè)和原子能等部門可編程控制器PLC是以中央處理器為核心綜合了計(jì)算機(jī)和自動(dòng)控制等先進(jìn)技術(shù)具有可靠性高功能完善組合靈活編程簡(jiǎn)單功耗低等優(yōu)點(diǎn)已成為目前在機(jī)械手控制系統(tǒng)中使用最多的控制方式使用PLC的自動(dòng)控制系統(tǒng)具有體積小可靠高故障率低動(dòng)作精度高等優(yōu)點(diǎn)適應(yīng)工業(yè)需要本課題試圖開發(fā)PLC對(duì)物料分揀機(jī)械手的控制并借助必要的精密傳感器使其能夠?qū)Σ煌伾奈锪习搭A(yù)先設(shè)定的程序進(jìn)行分揀動(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)用于柔性生產(chǎn)線采用PLC控制是一種預(yù)先設(shè)定的程序進(jìn)行物料分揀的自動(dòng)化裝置可部分代替人工在高溫和危險(xiǎn)的作業(yè)區(qū)進(jìn)行單調(diào)持久的作業(yè)并且在產(chǎn)品變化或臨時(shí)需要對(duì)機(jī)械手進(jìn)行新的分配任務(wù)時(shí)可以允許方便的改動(dòng)或重新設(shè)計(jì)其新部件而對(duì)于位置改變時(shí)只要重新編程并能很快地投產(chǎn)降低安裝和轉(zhuǎn)換工作的費(fèi)用本設(shè)計(jì)主要完成機(jī)械手的硬件部分與軟件部分設(shè)計(jì)主要包括執(zhí)行系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)12機(jī)械手在國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)機(jī)械手最早應(yīng)用在汽車制造工業(yè)常用于焊接噴漆上下料和搬運(yùn)機(jī)械手延伸和擴(kuò)大了人的手足和大腦功能它可替代人從事危險(xiǎn)有害有毒低溫和高熱等惡劣環(huán)境中的工作代替人完成繁重單調(diào)重復(fù)勞動(dòng)提高勞動(dòng)生產(chǎn)率保證產(chǎn)品質(zhì)量目前主要應(yīng)用于制造業(yè)中特別是電器制造汽車制造塑料加工通用機(jī)械制造及金屬加工等工業(yè)工業(yè)機(jī)械手與數(shù)控加工中心自動(dòng)搬運(yùn)小車與自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)可組成柔性制造系統(tǒng)FMS和計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化隨著生產(chǎn)的發(fā)展功能和性能的不斷改善和提高機(jī)械手的應(yīng)用領(lǐng)域日益擴(kuò)大目前國(guó)際上的機(jī)械手公司主要分為日系和歐系日系中主要有安川OTC松下FANLUC不二越川崎等公司的產(chǎn)品歐系中主要有德國(guó)的KUKACLOOS瑞典的ABB意大利的C0毗U及奧地利的工GM公司我國(guó)機(jī)械手起步于20世紀(jì)70年代初期經(jīng)過30多年發(fā)展大致經(jīng)歷了3個(gè)階段70年代萌芽期80年代的開發(fā)期和90年代的應(yīng)用化期在我國(guó)機(jī)械手市場(chǎng)份額大部分被國(guó)外機(jī)械手企業(yè)占據(jù)著在國(guó)際強(qiáng)手面前國(guó)內(nèi)的機(jī)械手企業(yè)面臨著相當(dāng)大的競(jìng)爭(zhēng)壓力如今我國(guó)正從一個(gè)制造大國(guó)向制造強(qiáng)國(guó)邁進(jìn)中國(guó)制造業(yè)面臨著與國(guó)際接軌參與國(guó)際分工的巨大挑戰(zhàn)對(duì)我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化的提高迫在眉睫政府務(wù)必會(huì)加大對(duì)機(jī)器人的資金投入和政策支持將會(huì)給機(jī)械手產(chǎn)業(yè)發(fā)展注入新的動(dòng)力隨著機(jī)械手發(fā)展的深度和廣度以及機(jī)器人智能水平的提高機(jī)械手已在眾多領(lǐng)域得到了應(yīng)用從傳統(tǒng)的汽車制造領(lǐng)域向非制造領(lǐng)域延伸如采礦機(jī)器人建筑業(yè)機(jī)器人以及水電系統(tǒng)用于維護(hù)維修的機(jī)器人等在國(guó)防軍事醫(yī)療衛(wèi)生食品加工生活服務(wù)等領(lǐng)域機(jī)械手的應(yīng)用也越來越多在未來幾年傳感技術(shù)激光技術(shù)工程網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將會(huì)被廣泛應(yīng)用在機(jī)械手工作領(lǐng)域這些技術(shù)會(huì)使機(jī)械手的應(yīng)用更為高效高質(zhì)運(yùn)行成本低據(jù)猜測(cè)今后機(jī)器人將在醫(yī)療保健生物技術(shù)和產(chǎn)業(yè)教育救災(zāi)海洋開發(fā)機(jī)器維修交通運(yùn)輸和農(nóng)業(yè)水產(chǎn)等領(lǐng)域得到應(yīng)用13主要研究的內(nèi)容隨著機(jī)械手技術(shù)的飛速發(fā)展和機(jī)械手應(yīng)用領(lǐng)域的不斷深化不僅要求其控制可靠性強(qiáng)使用靈活性高和操作靈活性好還要其成本低可開發(fā)經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)本論文主要研究物料分揀機(jī)械手以下幾個(gè)方面的內(nèi)容物料分揀機(jī)械手執(zhí)行系統(tǒng)的分析與選擇執(zhí)行系統(tǒng)是由傳動(dòng)部件與機(jī)械構(gòu)件組成是機(jī)械手賴以實(shí)現(xiàn)各種運(yùn)動(dòng)的實(shí)體主要包括機(jī)身手臂末端執(zhí)行器3部分組成其中每一部分都可以具有若干的自由度執(zhí)行系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要是對(duì)機(jī)械手的手部手臂和機(jī)座進(jìn)行設(shè)計(jì)物料分揀機(jī)械手驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的分析與選擇驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是向執(zhí)行系統(tǒng)各部分提供動(dòng)力的裝置通過對(duì)液壓氣壓電氣三種驅(qū)動(dòng)方式的比較本設(shè)計(jì)選擇氣壓驅(qū)動(dòng)的方式內(nèi)容包括氣動(dòng)元件的選擇及其工作原理氣動(dòng)回路的設(shè)計(jì)和氣動(dòng)原理圖的繪制物料分揀機(jī)械手控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)是機(jī)械手的指揮系統(tǒng)它控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)讓執(zhí)行系統(tǒng)按規(guī)定的要求和時(shí)序進(jìn)行工作本機(jī)械手采用可編程控制器PLC對(duì)機(jī)械手進(jìn)行控制主要包括對(duì)PLC的型號(hào)選擇傳感器類型進(jìn)行選擇IO口的選擇對(duì)控制系統(tǒng)原理圖自動(dòng)程序梯形圖的繪制等內(nèi)容14解決的關(guān)鍵問題1解決機(jī)械手機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)問題要求機(jī)械手結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)具有一定的代表性2執(zhí)行部件的運(yùn)動(dòng)精度的問題3機(jī)械手的控制系統(tǒng)包括控制系統(tǒng)的電路和控制程序并解決工件和控制系統(tǒng)的協(xié)調(diào)問題4元件的匹配規(guī)則和知識(shí)的獲取及其表達(dá)形式5傳感器的類型選擇第二章執(zhí)行系統(tǒng)的分析與選擇機(jī)器手的執(zhí)行結(jié)構(gòu)是機(jī)械手賴以實(shí)現(xiàn)各種運(yùn)動(dòng)的實(shí)體執(zhí)行機(jī)構(gòu)的布局類型直接影響到機(jī)械手的工作性能執(zhí)行機(jī)構(gòu)坐標(biāo)形式的選擇機(jī)械手的基本型式較多按手臂的坐標(biāo)型式而言主要有四種基本型式直角坐標(biāo)式圓柱坐標(biāo)式球坐標(biāo)式和關(guān)節(jié)式下面就各型式機(jī)械手作簡(jiǎn)單的分析對(duì)比1直角坐標(biāo)式機(jī)械手直角坐標(biāo)式機(jī)械手是適合于工作位置成行排列或與傳送帶配合使用的一種機(jī)械手它的手臂可作伸縮左右和上下移動(dòng)按直角坐標(biāo)形式XYZ三個(gè)方向的直線進(jìn)行運(yùn)動(dòng)其工作范圍可以是一個(gè)直線運(yùn)動(dòng)兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)或三個(gè)直線運(yùn)動(dòng)如在XYZ三個(gè)直線運(yùn)動(dòng)方向上個(gè)具有ABC三個(gè)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)即構(gòu)成六個(gè)自由度直角坐標(biāo)式機(jī)械手的優(yōu)點(diǎn)1產(chǎn)量大節(jié)拍短能滿足高速的要求2容易與生產(chǎn)線上的傳送帶和加工裝配機(jī)械相配合3適于裝箱類多工序復(fù)雜的工作定位容易變更4定位精度高載重發(fā)生變化是不回影響精度5易于實(shí)行數(shù)控可與開環(huán)或閉環(huán)數(shù)控機(jī)械配合使用缺點(diǎn)機(jī)械手的作業(yè)范圍較小2圓柱坐標(biāo)式機(jī)械手圓柱坐標(biāo)式機(jī)械手是應(yīng)用最多的一種型式它適用于搬運(yùn)和測(cè)量工件具有直觀性好結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單本體占用的空間較小而動(dòng)作范圍較大等優(yōu)點(diǎn)圓柱坐標(biāo)式機(jī)械手的工作范圍可分為一個(gè)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)一個(gè)直線運(yùn)動(dòng)加一個(gè)不在直線運(yùn)動(dòng)所在的平面內(nèi)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)二個(gè)直線運(yùn)動(dòng)加一個(gè)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)圓柱坐標(biāo)式機(jī)械手有五個(gè)基本動(dòng)作1手臂水平回轉(zhuǎn)2手臂伸縮3手臂上下4手臂回轉(zhuǎn)動(dòng)作5手爪夾緊動(dòng)作圓柱式機(jī)械手的特點(diǎn)是在垂直導(dǎo)柱上裝有滑動(dòng)套筒手臂裝在滑動(dòng)套筒上手臂可做上下直線運(yùn)動(dòng)和水平面內(nèi)做圓弧狀的左右擺動(dòng)3球坐標(biāo)式機(jī)械手球坐標(biāo)式機(jī)械手是一種自由度較多用途較廣的機(jī)械手它的工作范圍包括一個(gè)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)二個(gè)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)二個(gè)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)加一個(gè)直線運(yùn)動(dòng)球坐標(biāo)式機(jī)械手可實(shí)現(xiàn)八個(gè)動(dòng)作1手臂上下動(dòng)作即俯仰動(dòng)作2手臂左右動(dòng)作即回轉(zhuǎn)動(dòng)作3手臂前后動(dòng)作即伸縮動(dòng)作4手腕上下彎曲5手腕左右擺動(dòng)6手腕旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)7手爪夾緊動(dòng)作8機(jī)械手的整體移動(dòng)球坐標(biāo)式機(jī)械手的特點(diǎn)是將手臂裝在樞軸上樞軸又裝在叉形架上能在垂直面內(nèi)作圓弧狀上下俯仰動(dòng)作它的臂可作伸縮橫向水平擺動(dòng)還可以上下擺動(dòng)工作范圍和人的手類似它的特點(diǎn)能能自動(dòng)選擇最合理的動(dòng)作路線所以工作效率高另外由于上下擺動(dòng)它的相對(duì)體積小動(dòng)作范圍大4關(guān)節(jié)式機(jī)械手關(guān)節(jié)式機(jī)械手是一種適用于靠近機(jī)體操作傳動(dòng)型式它像人手一樣有肘關(guān)節(jié)可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)自由度動(dòng)作比較靈活適于在狹窄的空間工作關(guān)節(jié)式機(jī)械手早在四十年代就在原子能工業(yè)中得到應(yīng)用隨后在開發(fā)海洋中應(yīng)用有一定的發(fā)展前途關(guān)節(jié)式機(jī)械手有大臂和小臂的擺動(dòng)以及肘關(guān)節(jié)和肩關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)它還具有上肢結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)近似于人手操作的機(jī)能為具有近似人手的操作機(jī)能需要研制最合適的結(jié)構(gòu)機(jī)械手型式的選擇首先是從滿足它的運(yùn)動(dòng)要求方面進(jìn)行考慮然后從機(jī)械手的復(fù)雜程度以及經(jīng)濟(jì)情況等方面來考慮本設(shè)計(jì)中的機(jī)械手主要?jiǎng)幼鳛闄C(jī)械手手臂的左右移動(dòng)升降移動(dòng)和機(jī)械手的整體旋轉(zhuǎn)直角坐標(biāo)式機(jī)械手雖然具備手臂的伸縮上下左右直線運(yùn)動(dòng)等動(dòng)作但是不具備機(jī)械手整體旋轉(zhuǎn)動(dòng)作所以不考慮用直角坐標(biāo)式機(jī)械手球坐標(biāo)式機(jī)械手和關(guān)節(jié)式機(jī)械手對(duì)動(dòng)作要求方面足夠滿足要求但是它們的結(jié)構(gòu)都比較復(fù)雜有很多動(dòng)作是不必要的顯得浪費(fèi)和增加了制造的成本和難度圓柱坐標(biāo)式機(jī)械手能滿足手臂伸縮手臂上下手臂回轉(zhuǎn)動(dòng)等動(dòng)作可以將手臂回轉(zhuǎn)動(dòng)作改換成機(jī)械手的整體轉(zhuǎn)動(dòng)就可以滿足本設(shè)計(jì)中機(jī)械手的動(dòng)作要求這樣的修改并沒有改變機(jī)械手的總體結(jié)構(gòu)只是進(jìn)行了局部變動(dòng)使得整個(gè)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)實(shí)惠所以確定用圓柱坐標(biāo)式機(jī)械手22執(zhí)行機(jī)構(gòu)的組成工業(yè)機(jī)械手的執(zhí)行系統(tǒng)主要以下機(jī)械部分組成手部是機(jī)械手直接握持工件或工具的部分臂部是機(jī)械手用來支持腕部與手部實(shí)現(xiàn)較大的運(yùn)動(dòng)范圍的部件立柱支承手臂并帶動(dòng)它升降擺動(dòng)和移動(dòng)的機(jī)構(gòu)機(jī)座是機(jī)械手用來支撐臂部并安裝驅(qū)動(dòng)裝置及其他裝置的部分23執(zhí)行機(jī)構(gòu)各部分的分析與選擇COM手部的選擇1手部形式的確定手部就是用來握持工件或工具的部分由于被握持的工件的形狀尺寸重量材質(zhì)及表面狀態(tài)的不同手部機(jī)構(gòu)也是多種多樣常用的手部結(jié)構(gòu)按其握持原理可以分為如下兩類1夾持式夾持式手部的結(jié)構(gòu)與人手類似是工業(yè)機(jī)械廣泛應(yīng)用的一種手部形式它主要由手指?jìng)鲃?dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)組成其又可分為內(nèi)撐式外夾式和內(nèi)外夾持式區(qū)別在于夾持工件的部位不同手爪動(dòng)作方向相反夾持式手部設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng)手指應(yīng)有一定的開閉范圍手指應(yīng)具有適當(dāng)?shù)膴A緊力要保證工件在手指內(nèi)的定位精度結(jié)構(gòu)緊湊重量輕效率高通用性和可換性2氣吸式氣吸式手部又稱為真空吸盤式手部它是通過吸盤內(nèi)產(chǎn)生真空或負(fù)壓利用壓差而將工件吸附是工業(yè)機(jī)械手常用的一種吸持工件的裝置它由吸盤吸盤架及進(jìn)排氣系統(tǒng)組成具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單質(zhì)量輕不易損傷工件使用方便可靠等優(yōu)點(diǎn)但要求工件上與吸盤接觸的部位光滑平整清潔被吸附工件材質(zhì)致密沒有透氣空隙主要適應(yīng)于板材薄壁零件陶瓷搪瓷制品玻璃制品紙張及塑料等表面光滑工件的抓取氣吸式又可分為負(fù)壓吸盤真空式噴氣式自擠式空氣吸盤磁力吸盤永磁吸盤電磁吸盤真空式吸附型它是利用真空泵抽出吸附頭的空氣而形成真空故稱真空式噴氣式吸附的工作原理是當(dāng)壓縮空氣高速進(jìn)入噴嘴時(shí)由于管路的開始段截面積是逐漸收縮的所以氣流速度逐漸增大在管路的最小截面處氣流速度達(dá)到臨界速度此時(shí)的氣體受壓密度加大在排氣管路中因界面逐漸增大氣流膨脹減壓而使密度大大下降致使氣流速度繼續(xù)增高在吸氣口處形成負(fù)壓吸附頭與吸氣口連同故形成真空以吸住工件自擠式空氣吸盤的工作原理是將軟質(zhì)吸盤按壓在工件的表面擠出吸盤內(nèi)的空氣從而造成真空吸住工件磁吸式手是利用工件的導(dǎo)磁性利用永久磁鐵或電磁鐵通電后產(chǎn)生的磁力來吸附材料工件磁吸式手部不會(huì)破壞被吸附表面質(zhì)量但是由于被吸工件存在剩磁吸附頭上常吸附磁性屑影響正常工作通過以上對(duì)手部的分析真空式具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單質(zhì)量輕不損傷工件使用方便不影響機(jī)械手的正常工作等優(yōu)點(diǎn)而且滿足所設(shè)計(jì)機(jī)械手的要求所以選用真空式吸盤真空吸盤機(jī)構(gòu)如圖21所示圖21吸盤機(jī)構(gòu)圖COM手臂結(jié)構(gòu)的選擇手臂是機(jī)械手的主要部分是支撐手腕手指和工件并使它們運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)手臂一般有三個(gè)運(yùn)動(dòng)伸縮旋轉(zhuǎn)和升降手臂的基本動(dòng)作是將手部移動(dòng)到所需的位置和承受抓取工件的最大重量以及手臂本身的重量1手臂的組成動(dòng)作元件如油缸汽缸齒條凸輪等是驅(qū)動(dòng)手臂運(yùn)動(dòng)的部件導(dǎo)向裝置是保證手臂的正確方向及承受由工件的重量所產(chǎn)生的彎曲和扭轉(zhuǎn)力矩手臂起著連接和承受外力的作用2手臂設(shè)計(jì)的要求手臂承載能力大剛性好自重輕手臂的運(yùn)動(dòng)速度要適當(dāng)慣性要小手臂的動(dòng)作要靈活位置精度要高通用性要強(qiáng)3手臂的結(jié)構(gòu)手臂的伸縮和升降運(yùn)動(dòng)一般采用直線油氣缸驅(qū)動(dòng)手臂作直線運(yùn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)基本上是由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和導(dǎo)向裝置所組成驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)一般用油缸油馬達(dá)加齒輪齒條來實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)往復(fù)直線油氣缸可以分為以下幾種雙作用單活塞桿油缸液壓機(jī)械手中實(shí)現(xiàn)手臂的往復(fù)運(yùn)動(dòng)用得最多的是雙作用單活塞桿油缸活塞在油壓下作雙向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上可以是油缸體固定活塞桿運(yùn)動(dòng)也可以是活塞桿固定而缸體運(yùn)動(dòng)雙作用雙活塞桿油缸當(dāng)需要很大的行程時(shí)將油缸做的很長(zhǎng)體積很大則加工上有困難如做成伸縮式雙活塞桿油缸既能滿足行程要求油缸的體積又小其缺點(diǎn)是一次行程有兩種速度絲桿螺母機(jī)構(gòu)該機(jī)構(gòu)傳動(dòng)的特點(diǎn)是易于自鎖但傳動(dòng)效率低如采用滾珠絲杠效率可以提高但因其較長(zhǎng)制造比較困難本機(jī)械手的手臂有往復(fù)的直線運(yùn)動(dòng)不需要很大的行程考慮到結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單性和設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性選用缸體固定活塞桿運(yùn)動(dòng)的雙作用單活塞桿氣缸4導(dǎo)向裝置機(jī)械手手臂在進(jìn)行伸縮運(yùn)動(dòng)時(shí)為防止手臂沿伸縮方向向中軸線轉(zhuǎn)動(dòng)加大承載能力以及提高運(yùn)動(dòng)精度必須設(shè)有導(dǎo)向裝置手臂的導(dǎo)向裝置系根據(jù)安裝形式結(jié)構(gòu)及負(fù)荷等條件來確定常用的有單導(dǎo)向桿和雙導(dǎo)向桿本設(shè)計(jì)中伸縮運(yùn)動(dòng)中選用雙導(dǎo)向桿COM機(jī)座結(jié)構(gòu)的選擇機(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)座上是支撐起機(jī)械手全部重量的構(gòu)件對(duì)其結(jié)構(gòu)的要求是剛性好占地面積小操作維修方便和造型美觀機(jī)座結(jié)構(gòu)從形式上分為落地式和懸浮式或分為固定式可移動(dòng)式和行走式無(wú)論哪一種形式機(jī)械手工作時(shí)機(jī)座一定予以固定可移動(dòng)式的機(jī)座在停置時(shí)能夠剎車定位以保證機(jī)械手工作時(shí)的位置精度根據(jù)本機(jī)械手的設(shè)計(jì)要求選用落地固定式機(jī)座機(jī)座的結(jié)構(gòu)與機(jī)械手的總體布置有關(guān)對(duì)專用機(jī)械手而言傳動(dòng)和控制部分通常是單獨(dú)布置故機(jī)座比較簡(jiǎn)單或不設(shè)機(jī)座對(duì)通用機(jī)械手而言傳動(dòng)部分布置在機(jī)架內(nèi)部或后下方控制部分則布置在機(jī)座的后上方或單獨(dú)布置一個(gè)控制箱物料分揀機(jī)械手手臂需要一個(gè)旋轉(zhuǎn)模塊擺動(dòng)氣缸就要固定在機(jī)座上如果水平缸垂直缸和手部機(jī)構(gòu)直接安裝到擺動(dòng)氣缸的輸出軸上機(jī)構(gòu)雖然簡(jiǎn)單但擺動(dòng)氣缸的軸向受力增大對(duì)氣缸的自身要求較高并易造成擺動(dòng)氣缸的損壞同時(shí)機(jī)械手本身重心偏離立柱軸線以及各氣缸運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的沖擊都形成作用在擺動(dòng)氣缸轉(zhuǎn)動(dòng)軸上的傾覆力矩所以采用一個(gè)連接組件將機(jī)械手立柱以上的重量和傾覆力矩由機(jī)架來承擔(dān)連接組件主要由四部分組成雙向推力球軸承底座轉(zhuǎn)臺(tái)和扣罩如圖22所示選擇雙向推力球軸承而不是單向的因?yàn)闄C(jī)座與轉(zhuǎn)臺(tái)在軸向上無(wú)法直接連接采用雙向推力球軸承就可以方便的將軸承內(nèi)環(huán)與轉(zhuǎn)臺(tái)連接外環(huán)用罩扣固定在底座上另外推力球軸承應(yīng)選擇公稱尺寸較大一些的這樣可以更好的承受傾覆力矩1底座2擺動(dòng)氣缸3雙向推力球軸承4扣罩5轉(zhuǎn)臺(tái)圖22機(jī)座結(jié)構(gòu)圖24執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作原理物料分揀機(jī)械手的結(jié)構(gòu)主要由機(jī)座立柱水平手臂垂直手臂電磁閥和吸盤等組成其中機(jī)座采用擺動(dòng)氣缸進(jìn)行驅(qū)動(dòng)手臂及吸盤采用單活塞桿雙作用氣缸驅(qū)動(dòng)機(jī)械手的動(dòng)作基本有伸縮升降左右旋轉(zhuǎn)吸物和放物等動(dòng)作其結(jié)構(gòu)原理如圖22所示其動(dòng)作順序?yàn)槌跏嘉恢肁右旋B前伸C氣缸下降D吸物料C上升B收縮A左旋C氣缸下降D放物料C上升回到初始位置機(jī)械手的動(dòng)作在整個(gè)過程中都是連續(xù)可循環(huán)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖根據(jù)前面機(jī)械手各部分的設(shè)計(jì)可做出機(jī)械手大體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖23所示大圖見CAD圖1右旋限位開關(guān)2左旋限位開關(guān)3回縮限位開關(guān)4前伸限位開關(guān)5上升限位開關(guān)6下降限位開關(guān)A擺動(dòng)氣缸B前伸回縮氣缸C上升下降氣缸D真空吸盤圖23執(zhí)行機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖第三章驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的分析與選擇機(jī)械手的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)裝置機(jī)械手的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)根據(jù)動(dòng)力源的不同分為液壓氣壓電氣機(jī)械氣液聯(lián)合和電液聯(lián)合等多種方式目前采用的主要有液壓氣壓電氣這三種驅(qū)動(dòng)方式31驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的分析與選擇液壓驅(qū)動(dòng)功率重量比大可實(shí)現(xiàn)頻繁平穩(wěn)的變速和換向容易實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)可自行潤(rùn)滑使用壽命長(zhǎng)但也存在其油液容易泄露污染環(huán)境需要配備油源成本較高工作噪聲較大電氣驅(qū)動(dòng)控制精度高驅(qū)動(dòng)力較大響應(yīng)快信號(hào)檢測(cè)傳遞處理方便但是由于這種驅(qū)動(dòng)方式價(jià)格昂貴限制了在一些場(chǎng)合的應(yīng)用因此人們尋求其他一些經(jīng)濟(jì)適用的驅(qū)動(dòng)方式氣壓驅(qū)動(dòng)具有價(jià)格低廉結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單功率體積比高無(wú)污染及抗干擾性強(qiáng)在工業(yè)機(jī)械手中應(yīng)用較多另一方面氣動(dòng)技術(shù)作為廉價(jià)的自動(dòng)化技術(shù)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(yīng)用于現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域在現(xiàn)代化的成套設(shè)備與自動(dòng)化生產(chǎn)線上幾乎都配有氣動(dòng)系統(tǒng)據(jù)統(tǒng)計(jì)在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家中全部自動(dòng)化流程中約有30裝有氣動(dòng)系統(tǒng)有90的包裝機(jī)械70的鑄造焊接設(shè)備50的自動(dòng)操機(jī)40的鍛造設(shè)備和洗衣設(shè)備30的采煤機(jī)械20的紡織機(jī)械制鞋業(yè)木材加工食品機(jī)械43的工業(yè)機(jī)器人裝有氣壓系統(tǒng)日美德等國(guó)的氣動(dòng)元件銷售平均每年增長(zhǎng)超過1015許多工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的氣動(dòng)元件產(chǎn)值已接近液壓元件的產(chǎn)值且仍以較大速度發(fā)展氣動(dòng)機(jī)械手技術(shù)已經(jīng)成為能夠滿足許多行業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐要求的一種重要使用工具表31給出了各種控制方式的比較表31各種控制方式的比較通過以上三種驅(qū)動(dòng)方式的比較選用氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)的方式不僅能夠滿足了本設(shè)計(jì)的要求而且節(jié)約了成本32機(jī)械手驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制設(shè)計(jì)根據(jù)物料分揀機(jī)械手的要求在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中氣缸的運(yùn)動(dòng)方式主要有兩種1直線運(yùn)動(dòng)缸體固定活塞桿運(yùn)動(dòng)2擺動(dòng)缸體固定其氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)原理圖如圖31所示圖31驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)原理圖氣動(dòng)系統(tǒng)包括三個(gè)三位四通電磁換向閥兩個(gè)二位二通電磁閥三個(gè)氣缸一個(gè)吸盤四個(gè)調(diào)速閥六個(gè)單向調(diào)速閥消聲器若干等圖中的調(diào)速閥控制氣缸上升和下降伸長(zhǎng)和縮短擺動(dòng)過程中的速度防止速度過大對(duì)物料及機(jī)械手臂的沖擊三位四通電磁換向閥是改變氣缸的運(yùn)動(dòng)方向真空發(fā)生器的工作原理利用氣體的噴射產(chǎn)生真空吸附物料其主要功能是實(shí)現(xiàn)對(duì)物料的吸取和釋放真空發(fā)生器的動(dòng)作是由二位二通電磁閥控制的33氣動(dòng)元件選取及工作原理氣壓驅(qū)動(dòng)是利用壓縮氣體的壓力能來實(shí)現(xiàn)能量傳遞的一種方式其介質(zhì)主要是空氣也包括燃?xì)夂驼羝湫偷臍鈮簜鲃?dòng)系統(tǒng)由以下四部分組成COM氣源裝置氣源裝置是獲得具有一定能量的壓縮空氣的裝置其主體部分是空氣壓縮機(jī)有的還配有氣源凈化處理裝置氣罐等附屬設(shè)備它將原動(dòng)機(jī)提供的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w的壓力能氣壓傳動(dòng)對(duì)氣源的要求要求壓縮空氣具有一定的壓力和足夠的流量要求壓縮空氣有一定的清潔度和干燥度下面對(duì)于主要的氣源裝置元件進(jìn)行如下介紹1空氣壓縮機(jī)空氣壓縮機(jī)是產(chǎn)生壓縮空氣的氣壓發(fā)生裝置是氣源主要的設(shè)備按結(jié)構(gòu)和工作原理可分為速度型和容積型兩大類容積型壓縮機(jī)是利用特殊形狀的轉(zhuǎn)子或活塞壓縮吸入封閉容積室空氣的體積來增加空氣的壓力容積型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單使用方便本設(shè)計(jì)選用容積型壓縮機(jī)2儲(chǔ)氣罐儲(chǔ)氣罐可以調(diào)節(jié)氣流減少輸出氣流的脈動(dòng)使輸出氣流連續(xù)和氣壓穩(wěn)定也可以作為應(yīng)急氣源使用還可以進(jìn)一步分離油水雜質(zhì)儲(chǔ)氣罐上裝有安全閥使其極限壓力比正常工作壓力高10并裝有指示罐內(nèi)壓力的壓力表和排污閥等罐的型式可分為立式和臥式兩種本設(shè)計(jì)選用立式儲(chǔ)氣罐因?yàn)樗倪M(jìn)氣口在下出氣口在上以利用進(jìn)一步分離空氣中的油水COM執(zhí)行元件執(zhí)行元件是以壓縮空氣為工作介質(zhì)產(chǎn)生機(jī)械運(yùn)動(dòng)并將氣體的壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的能量轉(zhuǎn)換裝置如氣缸輸出直線往復(fù)式機(jī)械能擺動(dòng)氣缸輸出回轉(zhuǎn)擺動(dòng)式機(jī)械能1氣缸輸出直線往復(fù)式氣缸是氣動(dòng)執(zhí)行元件之一目前最常選用的是標(biāo)準(zhǔn)氣缸其結(jié)構(gòu)和參數(shù)都已系列化標(biāo)準(zhǔn)化通用化水平伸縮氣缸選用單活塞桿雙作用氣缸單活塞桿雙作用氣缸一般由缸筒前后缸蓋活塞活塞桿密封件和緊固件等組成其工作原理對(duì)于前伸回縮氣缸當(dāng)左側(cè)無(wú)桿腔進(jìn)氣右側(cè)有桿腔排氣時(shí)活塞桿前伸反之活塞桿回縮對(duì)于上升下降氣缸當(dāng)上側(cè)無(wú)桿腔進(jìn)氣下側(cè)有桿腔排氣時(shí)活塞桿下降反之活塞桿上升2擺動(dòng)氣缸輸出回轉(zhuǎn)擺動(dòng)式擺動(dòng)氣缸分為單葉片式和雙葉片式單葉片式擺動(dòng)氣缸壓縮空氣由進(jìn)氣口輸入作用在葉片上帶動(dòng)軸回轉(zhuǎn)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩另一腔的空氣從排氣口排出雙葉片式擺動(dòng)氣缸從進(jìn)氣口進(jìn)入的壓縮空氣作用在一個(gè)葉片上同時(shí)通過軸上的氣路也作用在另一葉片上帶動(dòng)軸回轉(zhuǎn)這樣雙葉片式產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩將是單葉片式的2倍本設(shè)計(jì)采用雙葉片式擺動(dòng)氣缸這樣就能產(chǎn)生更大的轉(zhuǎn)矩以利于機(jī)械手的轉(zhuǎn)動(dòng)COM控制元件控制元件是用來調(diào)節(jié)壓縮空氣的壓力流量和控制其流動(dòng)方向使氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)獲得必要的力動(dòng)作速度和改變運(yùn)動(dòng)方向并按規(guī)定的程序工作氣動(dòng)控制元件按功能分為壓力控制閥流量控制閥和方向控制閥1壓力控制閥調(diào)節(jié)和控制壓力大小的氣動(dòng)元件稱為壓力控制閥它包括調(diào)壓閥溢流閥順序閥及多功能組合閥調(diào)壓閥是出口側(cè)壓力可調(diào)并能保持出口側(cè)壓力穩(wěn)定的壓力控制閥溢流閥是在回路中的壓力達(dá)到閥的規(guī)定值時(shí)使部分氣體從排氣側(cè)排出以保持回路內(nèi)的壓力在規(guī)定值的閥調(diào)速閥是根據(jù)流量負(fù)反饋原理設(shè)計(jì)而成的單路流量閥調(diào)速閥一般用于執(zhí)行元件負(fù)載變化大而運(yùn)動(dòng)速度要求穩(wěn)定的系統(tǒng)中調(diào)速閥根據(jù)串聯(lián)減壓式和并聯(lián)溢流式又分為調(diào)速閥和溢流節(jié)流閥兩種主要類型本設(shè)計(jì)選用串聯(lián)減壓式調(diào)速閥2方向控制閥方向控制閥是改變壓縮空氣流動(dòng)方向和氣流通斷狀態(tài)使氣動(dòng)執(zhí)行元件的動(dòng)作或狀態(tài)發(fā)生變換的控制閥其通常可分為單向型控制閥和換向型控制閥兩類單向型控制閥單向閥是指氣流只能向一個(gè)方向流動(dòng)而不能反向流動(dòng)通過的閥是最簡(jiǎn)單的單向型方向閥在氣動(dòng)系統(tǒng)中單向閥除單獨(dú)使用之外經(jīng)常與流量閥換向閥和壓力閥組合成只能單向控制的閥單向調(diào)速閥就是單向閥與節(jié)流閥并聯(lián)而成單向調(diào)速閥是把節(jié)流閥芯分成了上閥芯和下閥芯兩部分當(dāng)流體正向流動(dòng)時(shí)其節(jié)流過程與調(diào)速閥是一樣的節(jié)流縫隙的大小可通過手柄進(jìn)行調(diào)節(jié)當(dāng)流體反向流動(dòng)時(shí)靠流體的壓力把閥芯壓下下閥芯起單向閥作用單向閥打開可實(shí)現(xiàn)流體反向自由流動(dòng)當(dāng)正向流動(dòng)時(shí)經(jīng)過節(jié)流閥節(jié)流當(dāng)反向流動(dòng)時(shí)單向閥打開不節(jié)流2換向型控制閥換向型方向控制閥按控制方式分類分為氣壓控制電磁控制人力控制換向閥是利用閥芯和閥體間相對(duì)位置的不同來變換不同管路間的通斷關(guān)系實(shí)現(xiàn)接通切斷或改變流體方向的閥它的用途很廣種類也很多換向閥的性能的主要要求是1油液流經(jīng)換向閥時(shí)的壓力損失小2互不相通的油口間的泄漏小3換向可靠迅速且平穩(wěn)無(wú)沖擊按換向閥的操縱方式有手動(dòng)式機(jī)動(dòng)式電磁式液動(dòng)式電液動(dòng)式氣動(dòng)式按工作位置數(shù)和控制的通道數(shù)有二位二通閥二位三通閥二位四通閥二位五通閥三位四通閥三位五通閥等本設(shè)計(jì)選用三位四通電磁換向閥理由如下電磁換向閥是利用電磁鐵吸力推動(dòng)閥芯來改變閥的工作位置由于它操作輕便易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化因此應(yīng)用廣泛當(dāng)三位四通電磁換向閥兩端電磁鐵都斷電時(shí)閥芯處于中位各口互不相通使用三位四通電磁換向閥能夠快速實(shí)現(xiàn)氣缸的正反向運(yùn)動(dòng)COM輔助元件輔助元件是保證壓縮空氣的凈化元件的潤(rùn)滑元件間的連接及消聲等所必須的可分為氣源凈化裝置和其他輔助元件兩大類1氣源凈化裝置過濾器調(diào)壓閥和油霧器等組合在一起稱為空氣處理單元又稱為氣動(dòng)三聯(lián)件壓縮的空氣中含有各種雜質(zhì)這些雜質(zhì)的存在會(huì)降低氣動(dòng)元件的耐用度和性能造成誤動(dòng)作和事故必須清除空氣處理單元就是用來清除壓縮空氣的雜質(zhì)提高空氣質(zhì)量的元件2消聲器消聲器是降低排氣噪聲的裝置壓縮空氣完成驅(qū)動(dòng)工作后由換向閥的排氣口排入大氣此時(shí)的壓縮空氣是以接近音速的狀態(tài)進(jìn)入大氣由于壓力的驟然變化使空氣急速膨脹從而發(fā)出噪音其音量一般為80DB100DB為了改善勞動(dòng)條件應(yīng)使用消聲器常用的消聲器有三種類型吸收型膨脹型和吸收膨脹型吸收型消聲器是依靠吸聲材料來消聲的膨脹型消聲器的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單相當(dāng)于一段比排氣口徑大的管件當(dāng)氣流通過時(shí)讓氣流在其內(nèi)部擴(kuò)散膨脹碰壁撞擊反射相互干涉而消聲吸收膨脹型消聲器是上述兩種的結(jié)合氣流由斜孔引入氣流束相互撞擊干涉進(jìn)一步減速再通過設(shè)在消聲器內(nèi)表面的吸聲材料消聲最后排向大氣本設(shè)計(jì)選用膨脹型消聲器COM真空發(fā)生器真空發(fā)生器的作用主要是使吸盤的橡膠皮碗形成真空而將工件吸附真空發(fā)生器的工作原理是利用噴管高速噴射壓縮空氣在噴管出口形成射流產(chǎn)生卷吸流動(dòng)在卷吸流動(dòng)作用下使得噴管出口周圍的空氣不斷地被抽吸走使吸附腔內(nèi)的壓力降至大氣壓以下形成一定真空度COM吸盤吸盤是直接吸吊物體的元件一般用橡膠做成真空吸盤之所以能吸附在工件上的原因是由于環(huán)境壓力大氣壓力大于吸盤與工件之間的壓力將吸盤與真空發(fā)生裝置連接吸盤內(nèi)部空間的空氣被抽去當(dāng)吸盤接觸到工件時(shí)大氣和吸盤之間形成了密封就會(huì)吸住物料吸氣大小與大氣壓和吸盤內(nèi)部空間的壓力差成正比34氣動(dòng)回路的工作原理物料分揀機(jī)械手的工作循環(huán)是擺動(dòng)氣缸的右旋水平手臂的伸出垂直手臂的下降吸物垂直手臂的上升水平手臂的縮回?cái)[動(dòng)氣缸的左旋垂直手臂的下降放物垂直手臂的上升回到初始位置系統(tǒng)中選用電磁換向閥限位開關(guān)實(shí)現(xiàn)氣缸的往復(fù)運(yùn)動(dòng)二位二通電磁閥實(shí)現(xiàn)吸盤的吸物和放物實(shí)現(xiàn)工作循環(huán)的工作原理如下擺動(dòng)氣缸的右旋按下啟動(dòng)按鈕右旋按鈕接通使三位四通電磁換向閥12的5YA得電閥12的閥芯右移擺動(dòng)氣缸會(huì)執(zhí)行右旋的命令這時(shí)的氣路是進(jìn)氣路線2空氣處理單元儲(chǔ)氣罐3三位四通電磁換向閥12左端單向調(diào)速閥19擺動(dòng)氣缸C的D口排氣路線擺動(dòng)氣缸C的E口單向調(diào)速閥20三位四通電磁換向閥12排氣口調(diào)速閥8消聲器9排出2水平氣缸的伸出當(dāng)擺動(dòng)氣缸C右旋到指定位置時(shí)90度就會(huì)碰到右旋限位開關(guān)使二位五通電磁換向閥12的5YA斷電擺動(dòng)氣缸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)會(huì)停止經(jīng)時(shí)間繼電器延時(shí)使三位四通電磁換向閥10的1YA得電閥10的閥芯右移執(zhí)行手臂前伸動(dòng)作這時(shí)的氣路是進(jìn)氣路線2空氣處理單元儲(chǔ)氣罐3三位四通電磁換向閥10左端單向調(diào)速閥15氣缸A的無(wú)桿腔排氣路線氣缸A的有桿腔單向調(diào)速閥16三位四通電磁換向閥10的排氣口調(diào)速閥4消聲器5排出垂直手臂的下降當(dāng)水平伸縮氣缸A伸出到指定位置時(shí)就會(huì)碰到前限開關(guān)使三位四通電磁換向閥10的1YA斷電手臂伸出動(dòng)作會(huì)停止經(jīng)時(shí)間繼電器延時(shí)小臂下降按鈕接通使三位四通電磁換向閥11的3YA得電閥11的閥芯右移執(zhí)行小臂的下降動(dòng)作這時(shí)的氣路是進(jìn)氣路線2空氣處理單元儲(chǔ)氣罐3三位四通電磁換向閥11左端單向調(diào)速閥17氣缸B的無(wú)桿腔排氣路線氣缸B的有桿腔單向調(diào)速閥18三位四通電磁換向閥11的排氣口調(diào)速閥6消聲器7排出吸物小臂氣缸下降到指定位置時(shí)撞到下限位開關(guān)使三位四通電磁換向閥11的3YA斷電小臂下降動(dòng)作停止經(jīng)時(shí)間繼電器延時(shí)二位二通電磁閥13的7YA得電真空發(fā)生器22開始動(dòng)作經(jīng)真空開關(guān)24檢測(cè)真空度并發(fā)出訊號(hào)給控制器真空吸盤26將物料吸起這時(shí)的氣路是進(jìn)氣路線2空氣處理單元儲(chǔ)氣罐3二位二通電磁閥13真空發(fā)生器22過濾器25吸盤26排氣路線2空氣處理單元儲(chǔ)氣罐3二位二通電磁閥13真空發(fā)生器22消聲器215垂直手臂的上升經(jīng)傳感器檢測(cè)到物料已經(jīng)被吸起時(shí)發(fā)出訊號(hào)使三位四通電磁閥11的電磁鐵4YA得電閥11的閥芯左移執(zhí)行小臂的上升動(dòng)作這時(shí)的氣路是進(jìn)氣路線2空氣處理單元儲(chǔ)氣罐3三位四通電磁換向閥11右端單向調(diào)速閥18氣缸B的有桿腔排氣路線氣缸B的無(wú)桿腔單向調(diào)速閥17三位四通電磁換向閥11的排氣口調(diào)速閥6消聲器7排出6水平手臂的回縮小臂氣缸上升到指定位置時(shí)撞到上限位開關(guān)使三位四通電磁閥11的電磁鐵4YA斷電小臂上升動(dòng)作停止經(jīng)時(shí)間繼電器延時(shí)使三位四通電磁閥10的電磁鐵2YA得電閥10的閥芯左移執(zhí)行水平手臂的回縮動(dòng)作這時(shí)的氣路是進(jìn)氣路線2空氣處理單元儲(chǔ)氣罐3三位四通電磁換向閥10右端單向調(diào)速閥16氣缸A的有桿腔排氣路線氣缸A的無(wú)桿腔單向調(diào)速閥15三位四通電磁換向閥10的排氣口調(diào)速閥4消聲器5排出7擺動(dòng)氣缸的左旋水平手臂氣缸回縮到指定位置時(shí)撞到后限位開關(guān)使三位四通電磁閥10的電磁鐵4YA斷電水平手臂的回縮動(dòng)作停止經(jīng)時(shí)間繼電器延時(shí)使三位四通電磁閥12的電磁鐵6YA得電閥12的閥芯左移執(zhí)行擺動(dòng)氣缸的向左旋轉(zhuǎn)動(dòng)作這時(shí)的氣路是進(jìn)氣路線2空氣處理單元儲(chǔ)氣罐3三位四通電磁換向閥12右端單向調(diào)速閥20擺動(dòng)氣缸C的E口排氣路線擺動(dòng)氣缸C的D口單向調(diào)速閥19三位四通電磁換向閥12排氣口調(diào)速閥8消聲器9排出8垂直手臂的下降擺動(dòng)氣缸左旋到指定位置90度撞到左轉(zhuǎn)限位開關(guān)使三位四通電磁閥12的電磁鐵6YA斷電擺動(dòng)氣缸的左旋運(yùn)動(dòng)停止經(jīng)時(shí)間繼電器延時(shí)使三位四通電磁閥11的電磁鐵3YA得電閥11的閥芯右移執(zhí)行小臂的下降運(yùn)動(dòng)這時(shí)的氣路是進(jìn)氣路線2空氣處理單元儲(chǔ)氣罐3三位四通電磁換向閥11左端單向調(diào)速閥17氣缸B的無(wú)桿腔排氣路線氣缸B的有桿腔單向調(diào)速閥18三位四通電磁換向閥11的排氣口調(diào)速閥6消聲器7排出9放物小臂氣缸下降到指定位置時(shí)撞到下限位開關(guān)使三位四通電磁閥11的電磁鐵3YA斷電垂直手臂的下降運(yùn)動(dòng)停止經(jīng)時(shí)間繼電器延時(shí)使二位二通電磁13斷電二位二通電磁閥14通電真空發(fā)生器停止運(yùn)動(dòng)真空消失壓縮空氣進(jìn)入吸盤26將物料與吸盤吹開這時(shí)氣路為進(jìn)氣路線2空氣處理單元儲(chǔ)氣罐3二位二通電磁閥14調(diào)速閥23過濾器25吸盤26排氣路線2空氣處理單元儲(chǔ)氣罐3二位二通電磁閥14調(diào)速閥23過濾器25吸盤2610垂直手臂的上升經(jīng)傳感器檢測(cè)到物料已脫離吸盤發(fā)出訊號(hào)經(jīng)時(shí)間繼電器延時(shí)使三位四通電磁閥11的4YA得電閥11的右位接入工作執(zhí)行垂直手臂的上升動(dòng)作這時(shí)的氣路是進(jìn)氣路線2空氣處理單元儲(chǔ)氣罐3三位四通電磁換向閥11右端單向調(diào)速閥18氣缸B的有桿腔排氣路線氣缸B的無(wú)桿腔單向調(diào)速閥17三位四通電磁換向閥11的排氣口調(diào)速閥6消聲器7排出11回到初始位置垂直手臂上升到指定位置撞到上限位開關(guān)接通復(fù)位按鈕回到初始位置重復(fù)以上動(dòng)作第四章控制系統(tǒng)的分析設(shè)計(jì)機(jī)械手控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是整個(gè)機(jī)械手設(shè)計(jì)的關(guān)鍵和核心它在結(jié)構(gòu)和功能上的合理劃分與巧妙實(shí)現(xiàn)對(duì)提高機(jī)械手整體可靠性實(shí)用性具有重要的意義同時(shí)也是降低制造成本縮短開發(fā)周期的有效途徑為此本章在分析了當(dāng)前機(jī)械手廣泛采用的控制器結(jié)構(gòu)及PLC的發(fā)展之后提出了采用PLC的控制方法41控制系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)機(jī)械手的控制系統(tǒng)一般是使機(jī)械手運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)為目的包括高性能的計(jì)算機(jī)及相應(yīng)的系統(tǒng)硬件和控制軟件機(jī)械手的控制部分可分為4個(gè)部分機(jī)械手及其感知器環(huán)境任務(wù)控制器機(jī)械手是由各種機(jī)構(gòu)組成的裝置它通過感知器的內(nèi)部傳感器實(shí)現(xiàn)本體和環(huán)境狀態(tài)的檢測(cè)和信息交互環(huán)境即指機(jī)械手所處的周圍環(huán)境任務(wù)是指機(jī)械手要完成的操作它需要適當(dāng)?shù)某绦蛘Z(yǔ)言描述并把它們存入控制機(jī)中隨著系統(tǒng)的不同任務(wù)的輸入可能是程序方式或文字圖形或聲音方式控制器包括軟件和硬件兩大部分相當(dāng)于機(jī)械手的大腦它以計(jì)算機(jī)或?qū)Ｓ每刂破鬟\(yùn)行程序的方式來完成給定的任務(wù)控制系統(tǒng)的硬件一般包括3個(gè)部分感知部分用來收集機(jī)械手的內(nèi)部和外部的信息如位置速度加速度傳感器可接受機(jī)械手的本體狀態(tài)而視覺觸覺力覺等傳感器可感受機(jī)械手的工作環(huán)境的外部狀態(tài)控制裝置用來處理各種信息完成控制過程產(chǎn)生必要的控制指令它包括計(jì)算機(jī)相應(yīng)的接口等驅(qū)動(dòng)部分為了使機(jī)械手完成操作及移動(dòng)功能機(jī)械手各關(guān)節(jié)可選用氣動(dòng)液動(dòng)電氣等方式驅(qū)動(dòng)42控制系統(tǒng)的性能要求對(duì)于一般的控制系統(tǒng)有以下控制的要求穩(wěn)定性穩(wěn)定性是系統(tǒng)受到短暫的擾動(dòng)后其運(yùn)動(dòng)性能從偏離平衡點(diǎn)恢復(fù)到原平衡點(diǎn)狀態(tài)的能力穩(wěn)定性是一般自動(dòng)控制必須滿足的基本要求對(duì)穩(wěn)定性的研究是自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的一個(gè)基本問題過渡過程性能描述過渡過程性能可以用平衡性和快速性加以衡量平衡性指系統(tǒng)由初始狀態(tài)運(yùn)動(dòng)到新的平衡狀態(tài)時(shí)具有較小的超調(diào)和震蕩性系統(tǒng)由初始狀態(tài)運(yùn)動(dòng)到新的平衡狀態(tài)經(jīng)歷的時(shí)間表示系統(tǒng)過渡過程的快速程度穩(wěn)態(tài)誤差穩(wěn)態(tài)誤差是在過渡過程結(jié)束后期望的穩(wěn)態(tài)輸出量與實(shí)際的穩(wěn)態(tài)輸出量之差控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差越小說明控制精度越高因此穩(wěn)態(tài)誤差是衡量控制系統(tǒng)性能好壞的一項(xiàng)重要指標(biāo)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的任務(wù)之一就是在兼顧其他性能指標(biāo)的情況下使穩(wěn)態(tài)誤差盡可能小或者小于某個(gè)允許的限制值43傳感器的選擇傳感器是將被檢測(cè)對(duì)象的各種物理變化量變?yōu)殡娦盘?hào)的一種變換器它主要被用于檢測(cè)系統(tǒng)本身與作業(yè)對(duì)象作業(yè)環(huán)境的狀態(tài)為有效地控制系統(tǒng)的動(dòng)作提供信息根據(jù)本設(shè)計(jì)的要求需要對(duì)位置檢測(cè)裝置滑覺傳感器視覺傳感器進(jìn)行選用位置檢測(cè)裝置檢測(cè)機(jī)械手動(dòng)作是否到位滑覺傳感器是判別物料是否被穩(wěn)定吸住視覺傳感器是為了完成機(jī)械手對(duì)物料的識(shí)別COM位置檢測(cè)裝置在本設(shè)計(jì)中當(dāng)機(jī)械手執(zhí)行左旋右旋前伸回縮上升下降等動(dòng)作時(shí)應(yīng)有相應(yīng)的位置檢測(cè)裝置檢測(cè)動(dòng)作是否到位常用的位置檢測(cè)裝置是行程開關(guān)行程開關(guān)又稱限位開關(guān)是一種根據(jù)運(yùn)動(dòng)部件的行程位置而切換電路的電器用于控制機(jī)械設(shè)備的行程及限位保護(hù)在實(shí)際生產(chǎn)中將行程開關(guān)安裝在預(yù)先安排的位置當(dāng)裝于生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件上的模塊撞擊行程開關(guān)時(shí)行程開關(guān)的觸點(diǎn)動(dòng)作實(shí)現(xiàn)電路的切換行程開關(guān)按其結(jié)構(gòu)可分為直動(dòng)式滾輪式微動(dòng)式和組合式本設(shè)計(jì)中采用直線接觸式行程開關(guān)檢測(cè)機(jī)械手動(dòng)作是否到位當(dāng)運(yùn)動(dòng)到指定位置時(shí)碰到行程開關(guān)終結(jié)上一個(gè)動(dòng)作準(zhǔn)備執(zhí)行下一個(gè)動(dòng)作COM滑覺傳感器機(jī)械手吸取物體時(shí)按吸力的大小可分為硬吸取和軟吸取硬吸取是吸盤用最大的吸力吸取物體以保證可靠性軟吸取方式是吸盤使吸力保持在能穩(wěn)固吸取物體的最小值以避免損傷物件軟吸取時(shí)吸力不夠時(shí)被吸物體會(huì)產(chǎn)生滑動(dòng)滑覺傳感器就是為了檢測(cè)滑動(dòng)而設(shè)計(jì)的可以檢測(cè)垂直于吸物方向物體的位移由重力引起的變形以達(dá)到修正吸力防止吸取物的滑動(dòng)滑動(dòng)傳感器主要用于檢測(cè)物體接觸面直接的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的大小和方向判斷是否吸住物體以及應(yīng)用多大的吸力等COM視覺傳感器機(jī)械手視覺的作用就是最大程度模仿人的眼睛能夠?qū)Σ煌奈矬w進(jìn)行識(shí)別本機(jī)械手采用顏色傳感器根據(jù)不同物料有不同的顏色可以針對(duì)一種顏色的物料進(jìn)行揀出目前用于顏色識(shí)別的傳感器有兩種基本類型1色標(biāo)傳感器它使用一個(gè)白熾燈光源或單色LED光源2RGB紅綠藍(lán)顏色傳感器它檢測(cè)物體的對(duì)三基色的反射比率從而鑒別物體顏色這類裝置許多是溫反射型光束型光纖型的封裝在各種金屬和聚碳酸脂外殼中典型的輸出有NPN和PNP繼電器和模擬輸出1顏色傳感器的類型比較1光到光電流轉(zhuǎn)換器光到光電流轉(zhuǎn)換器由光電二極管或具有色彩濾波器的光電二極管組成將光轉(zhuǎn)換成光電流可以使用外部電路將光電流轉(zhuǎn)換成一定比例的電壓輸出然后可以通過模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器將電壓轉(zhuǎn)換成數(shù)字格式輸送到微控制器中優(yōu)點(diǎn)設(shè)計(jì)靈活可以針對(duì)各個(gè)應(yīng)用訂制放大器的增益和帶寬及模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的速度和分辨率缺點(diǎn)增加了組裝成本提高了設(shè)計(jì)復(fù)雜程度光到光電流轉(zhuǎn)換器適合要求響應(yīng)時(shí)間短定制增益和速度調(diào)節(jié)及在光線變化條件下工作的應(yīng)用2光到模擬電壓轉(zhuǎn)換器光到模擬電壓轉(zhuǎn)換器由搭配色彩濾波器的光電二極管陣列組成并整合一個(gè)跨阻抗放大器要求使用外部電路將模擬電壓轉(zhuǎn)換成數(shù)字輸出然后才能輸送到數(shù)字信號(hào)處理器優(yōu)點(diǎn)簡(jiǎn)化外設(shè)電路設(shè)計(jì)改善空間利用效率降低組裝成本缺點(diǎn)響應(yīng)時(shí)間預(yù)先由內(nèi)置電流到電壓轉(zhuǎn)換器確定如跨阻抗放大器要求額外的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器將電壓輸出轉(zhuǎn)換成數(shù)字格式光到模擬電壓轉(zhuǎn)換器適合要求設(shè)計(jì)周期較短產(chǎn)品開發(fā)周期更快光線條件和空間利用率設(shè)計(jì)精良的應(yīng)用3光到數(shù)字電壓轉(zhuǎn)換器光到數(shù)字電壓轉(zhuǎn)換器由搭配RGB濾波器的光電二極管陣列模似數(shù)字轉(zhuǎn)換器及用于通信和靈敏度控制的數(shù)字核心組成輸出允許直接接口微控制器或其它邏輯控制通路如2線串行接口以進(jìn)一步處理信號(hào)而不需額外的器件優(yōu)點(diǎn)提供抗噪聲干擾能力簡(jiǎn)化外圍電路設(shè)計(jì)改善空間利用率降低組裝成本缺點(diǎn)只通過2線串行接口模塊提供到微控制器或PC的直接接口響應(yīng)時(shí)間由內(nèi)置模擬電路和數(shù)字電路預(yù)先確定預(yù)先確定模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換分辨率光到數(shù)字轉(zhuǎn)換器適合要求抗噪聲能力縮短設(shè)計(jì)周期加快產(chǎn)品開發(fā)周期及光線條件和空間利用率設(shè)計(jì)精良的應(yīng)用2傳感器選擇根據(jù)前面的介紹和比較為了便于PCL控制程序的編寫利于公司企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益綜合其各種情況在本設(shè)計(jì)選擇RGB顏色傳感器著為識(shí)別物料顏色的裝置繼電器輸出方式便于PLC控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)單化控制系統(tǒng)更容易實(shí)現(xiàn)44控制系統(tǒng)PLC的選型及控制原理COMPLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則一PLC機(jī)型的選擇PLC機(jī)型選擇的基本原則是在滿足功能要求及保證可靠維護(hù)方便的前提下力爭(zhēng)最佳的性能價(jià)格比選擇時(shí)主要考慮以下幾點(diǎn)1確定合理的結(jié)構(gòu)型式PLC主要有整體式和模塊式兩種結(jié)構(gòu)型式整體式PLC的每一個(gè)IO點(diǎn)的平均價(jià)格比模塊式的便宜且體積相對(duì)較小一般用于系統(tǒng)工藝過程較為固定的小型控制系統(tǒng)中而模塊式PLC的功能擴(kuò)展靈活方便在IO點(diǎn)數(shù)輸入點(diǎn)數(shù)與輸出點(diǎn)數(shù)的比例IO模塊的種類等方面選擇余地大且維修方便一般于較復(fù)雜的控制系統(tǒng)考慮此系統(tǒng)控制比較簡(jiǎn)單應(yīng)用于小批量的生產(chǎn)線故此選擇整體試PLC的結(jié)構(gòu)形式較為合適2確定合理的安裝方式PLC系統(tǒng)的安裝方式分為集中式遠(yuǎn)程IO式以及多臺(tái)PLC聯(lián)網(wǎng)的分布式集中式不需要設(shè)置驅(qū)動(dòng)遠(yuǎn)程IO硬件系統(tǒng)反應(yīng)快成本低遠(yuǎn)程IO式適用于大型系統(tǒng)系統(tǒng)的裝置分布范圍很廣遠(yuǎn)程IO可以分散安裝在現(xiàn)場(chǎng)裝置附近連線短但需要增設(shè)驅(qū)動(dòng)器和遠(yuǎn)程IO電源多臺(tái)PLC聯(lián)網(wǎng)的分布式適用于多臺(tái)設(shè)備分別獨(dú)立控制又要相互聯(lián)系的場(chǎng)合可以選用小型PLC但必須要附加通訊模塊在工廠小批量生產(chǎn)中降低成本是很重要的所以此系統(tǒng)選擇集中試的安裝方式3滿足相應(yīng)的功能要求一般小型低檔PLC具有邏輯運(yùn)算定時(shí)計(jì)數(shù)等功能對(duì)于只需要開關(guān)量控制的設(shè)備都可滿足對(duì)于以開關(guān)量控制為主帶少量模擬量控制的系統(tǒng)可選用能帶AD和DA轉(zhuǎn)換單元具有加減算術(shù)運(yùn)算數(shù)據(jù)傳送功能的增強(qiáng)型低檔PLC對(duì)于控制較復(fù)雜要求實(shí)現(xiàn)PID運(yùn)算閉環(huán)控制通信聯(lián)網(wǎng)等功能可視控制規(guī)模大小及復(fù)雜程度選用中檔或高檔PLC但是中高檔PLC價(jià)格較貴一般用于大規(guī)模過程控制和集散控制系統(tǒng)等場(chǎng)合此系統(tǒng)只需用開關(guān)量控制選用一般小型PLC即可4滿足響應(yīng)速度要求PLC是為工業(yè)自動(dòng)化設(shè)計(jì)的通用控制器不同檔次PLC的響應(yīng)速度一般都能滿足其應(yīng)用范圍內(nèi)的需要如果要跨范圍使用PLC或者某些功能或信號(hào)有特殊的速度要求時(shí)則應(yīng)該慎重考慮PLC的響應(yīng)速度可選用具有高速IO處理功能的PLC或選用具有快速響應(yīng)模塊和中斷輸入模塊的PLC等本系統(tǒng)不需要跨范圍使用PLC對(duì)某些功能或信號(hào)也沒有特殊的速度要求不需要選用具有高速IO處理功能的PLC5滿足系統(tǒng)可靠性要求對(duì)于一般系統(tǒng)PLC的可靠性均能滿足對(duì)可靠性要求很高的系統(tǒng)應(yīng)考慮是否采用冗余系統(tǒng)或熱備用系統(tǒng)本系統(tǒng)選用一般系統(tǒng)PLC能夠滿足要求不需要考慮太多此方面的問題6機(jī)型盡量統(tǒng)一一個(gè)企業(yè)應(yīng)盡量做到PLC的機(jī)型統(tǒng)一以保證其模塊可互為備用便于備品備件的采購(gòu)和管理有利于技術(shù)力量的培訓(xùn)和技術(shù)水平的提高其外部設(shè)備可以通用資源可共享易于聯(lián)網(wǎng)通信配上位計(jì)算機(jī)后易于形成一個(gè)多級(jí)分布式控制系統(tǒng)本課題的要求不高不需要考慮配備上位計(jì)算機(jī)但為了方便采購(gòu)和管理等我們還是要求機(jī)型要統(tǒng)一二確定PLC的容量PLC的容量包括IO點(diǎn)數(shù)和用戶存儲(chǔ)容量?jī)蓚€(gè)方面1確定系統(tǒng)的實(shí)際輸入點(diǎn)數(shù)系統(tǒng)由啟動(dòng)按鈕SB1停止按鈕SB2急停按鈕SB3手臂復(fù)位按紐SB4顏色傳感器ST1左旋極限傳感器ST2右旋極限傳感器ST3上升限位傳感器ST4下降限位傳感器ST5手臂縮回限位傳感器ST6手臂伸出限位傳感器ST7超上升限位傳感器ST8超下降限位傳感器ST9超左旋限位傳感器ST10超右旋限位傳感器ST11超伸出限位傳感器ST12超縮回限位傳感器ST13工件檢測(cè)傳感器PS1系統(tǒng)的自動(dòng)手動(dòng)控制開關(guān)SA以及手動(dòng)的升降左右旋轉(zhuǎn)伸縮吸放按鈕SB5SB12作為個(gè)輸入繼電器的外部控制點(diǎn)共有28個(gè)輸入點(diǎn)2確定系統(tǒng)的實(shí)際輸出點(diǎn)數(shù)系統(tǒng)有手臂左旋右旋伸出縮回上升下降吸物放物的電磁閥動(dòng)作報(bào)警指示燈原位指示燈及自動(dòng)手動(dòng)指示燈工作一共12個(gè)輸出點(diǎn)3確定應(yīng)選擇PLC的點(diǎn)數(shù)PLC平均的IO點(diǎn)的價(jià)格還比較高因此應(yīng)該合理選用PLC的IO點(diǎn)的數(shù)量在滿足控制要求的前提下力爭(zhēng)使用的IO點(diǎn)最少但必須留有