XXVII5機械手PLC的控制系統(tǒng)設(shè)計5.1PLC控制功能簡介對四自由度機構(gòu)臂的機構(gòu)結(jié)構(gòu)有一定的認(rèn)識后，使用PLC控制功能確保機械臂可以自由到達指定位置，本課題所完成的設(shè)計使用控制閥都可以進行控制，以確保電機到達指定的位置，在本課程的四個自由度結(jié)構(gòu)都會有控制閥完成控制，使電機到達想要的位置，設(shè)備下方需再加一個七軸裝置，在此設(shè)定有五個限位開關(guān)，每一個自由度都會有限位開關(guān)，主要發(fā)是X1-X5。現(xiàn)對本碼垛機械手的運動過程進行分析。首先本碼垛機械手在開始運動的過程之中，根據(jù)第二章的內(nèi)容我們了解到，它的角度a1=-30度，角度a2=52.3776，角度a3=-32.2605，角度a4=-110.117，滑移位置L1=620.3558mm，S0自動置位，a1轉(zhuǎn)動電磁閥Y1接通，機構(gòu)1轉(zhuǎn)動-60度，a2轉(zhuǎn)動電磁閥Y2接通，機構(gòu)2轉(zhuǎn)動0度，a3轉(zhuǎn)動電磁閥Y3接通，機構(gòu)3轉(zhuǎn)動-4.4726度，a4轉(zhuǎn)動電磁閥Y4接通，機構(gòu)4轉(zhuǎn)動4.4725度，移動電磁閥Y5接通，機構(gòu)5移動-21.221mm；如果本碼垛機械手到達限位開關(guān)X2，時，那么相應(yīng)的PLC編程也會從S20轉(zhuǎn)移到S21,a1,a2,a3,a4,a5，這些電磁閥將由PLC程序移動，機構(gòu)1旋轉(zhuǎn)180度，機構(gòu)2旋轉(zhuǎn)8.3765度，機構(gòu)3旋轉(zhuǎn)5.9654度，機構(gòu)4旋轉(zhuǎn)-14.3419度，機構(gòu)5位移-59.1348mm；如果本碼垛機械手到達限位開關(guān)X3，時，那么相應(yīng)的PLC編程也會從S21轉(zhuǎn)移到S22，a1，a2，a3，a4，a5這些電磁閥將會通過PLC程序進行運動，機構(gòu)1，2，3，4分別轉(zhuǎn)動-60度，-8.3765度，8.7546度，-0.3781度，機構(gòu)5位移91.2144mm；當(dāng)五個機構(gòu)到達限位開關(guān)X4，時，那么相應(yīng)的PLC編程也會從S22轉(zhuǎn)移到S23，a1，a2，a3，a4，a5這些電磁閥將會通過PLC程序進行運動，機構(gòu)1，2，3，4分別轉(zhuǎn)動-120度，0度，-14.72度，-14.72度，機構(gòu)5位移-32.0796mm；當(dāng)五個機構(gòu)到達限位開關(guān)X2，時，那么相應(yīng)的PLC編程也會從S23轉(zhuǎn)移到S24，a1，a2，a3，a4，a5這些電磁閥將會通過PLC程序進行運動，機構(gòu)1，2，3，4分別轉(zhuǎn)動180度，8.3765度，5.9654度，-14.3419度，移動電磁閥Y5的位移為59.1348mm：在5個機構(gòu)達到限位開關(guān)X3的時候，則對應(yīng)PLC編程將由S24移至S25、a1、a2、a3、a4,a5，上述電磁閥將由PLC程序動作，這樣的一個程序周期過程即可完成，后期的運動將會依舊采用這樣方式進行重復(fù)運行，本PLC編程可以采用自動運動、點動等多種方式進行運行。根據(jù)實際生產(chǎn)需求進行運行。5.2PLC編程框圖根據(jù)以上所描述的設(shè)計過程，它的PLC編程是由控制梯形圖來表達的。它在接線過程中，采用此方式能夠按照4.1節(jié)描述達到指定的限位處，控制梯形圖如圖5-1，如圖5-2所示。圖5-1控制梯形圖圖5-2PLC控制梯形圖5.3本章小結(jié)在這一章中，本文的研究內(nèi)容如下：使用PLC對本機械臂達到限位處X1-X5之間所進行的位置轉(zhuǎn)化。本碼垛機械臂進行運轉(zhuǎn)時，編程可以利用PLC程序?qū)C械臂的結(jié)構(gòu)發(fā)出命令，由此達到對機構(gòu)臂的控制，在經(jīng)過一系列的編程后，機構(gòu)臂無論在任何范圍內(nèi)都能達到，由此可知PLC編程的重要。PAGE42結(jié)論本篇論文開始通過目前市場上的搬運機械手與其工作的運行原理進行研究，明確本文研究的意義和目的，以及本論文的設(shè)計主旨，然后對本課題所設(shè)計的四自由度搬運機械手進行了主框架規(guī)劃，對它的關(guān)鍵零部件結(jié)構(gòu)進行設(shè)計與計算等工作之后，還需要再進行校駭，畫出相應(yīng)的裝配圖與零件圖，使用仿真軟件完成仿真，確保整體的結(jié)構(gòu)不僅簡而且也容易懂。第一：對市場上的搬運機械臂種類還有使用的情況分析，本文所研究的搬運機械臂結(jié)構(gòu)意義，可以到達一般要求。第二：對本文要研究的搬運機構(gòu)臂結(jié)構(gòu)進行明確，搬運機械臂的方向可以到達現(xiàn)場使用的要求。第三：設(shè)計出機械手的整體結(jié)構(gòu)，上臂、底座還有腰關(guān)節(jié)以及夾持裝置進行重點設(shè)計。第四：在確定下會動的結(jié)構(gòu)后，再去設(shè)計齒輪、傳送帶結(jié)構(gòu)等，確保符合專業(yè)科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)。第五：用專業(yè)的軟件再進行分析，確保本文設(shè)計可以達到一般要求，此次畢設(shè)對我而言是一個非常大的挑戰(zhàn)，于我的能力也是在進一步的訓(xùn)練，在工作量巨大的文獻尋找工作中，我閱讀了大量的專業(yè)書籍，這個過程是十分枯燥的，但這給我的心性也是非常大的磨練，不僅增加了我的知識儲備，也讓我擇建模軟件進了進一步的深刻認(rèn)知，這些軟件對于我將來的工作將更加的有幫助，我的職場之路也可以走得更加的順暢一些，于我一生來說，這是一次彌足珍貴的體驗。畢業(yè)設(shè)計至此結(jié)束，看著成功設(shè)計出來的作品，這段時間的辛勤付出也算了有了一個圓滿的結(jié)果。在論文撰寫期間，導(dǎo)師對我?guī)椭艽螅粌H替我答疑解惑，也讓我學(xué)習(xí)到了非常多用的知識。在未來我將更加努力的學(xué)習(xí)，以報效社會，不辜負(fù)學(xué)校老師對我的教導(dǎo)。參考文獻[1]王文紅,任娟,金浩.PLC控制步進電動機在機械手中的應(yīng)用[J].機電工程技術(shù),2022,51(07):134-136.[2]莫堅,左繼紅.基于物料搬運三自由度氣動機械手設(shè)計及夾緊氣缸選用[J].技術(shù)與市場,2022,29(03):35-37.[3]吳德剛,趙利平,陳乾輝.基于機器視覺的機械手夾持角自動化控制系統(tǒng)[J].制造業(yè)自動化,2022,44(02):187-190.[4]周益鋒.沖床上下料機械手的結(jié)構(gòu)設(shè)計[J].鍛壓裝備與制造技術(shù),2021,56(06):31-34.[5]潘寧.數(shù)控車床自動上下料機械手結(jié)構(gòu)設(shè)計[J].內(nèi)燃機與配件,2021(22):83-84.[6]張書林.工業(yè)搬運三軸機械手的制作探究[J].機械管理開發(fā),2021,36(04):10-11+26.[7]管樹龍.數(shù)控車床自動上下料機械手結(jié)構(gòu)設(shè)計[J].內(nèi)燃機與配件,2021(07):75-77.[8]張德福.氣動可伸縮折疊旋轉(zhuǎn)機械手設(shè)計[J].組合機床與自動化加工技術(shù),2021(03):142-144+148.[9]鄢強,吳亮,宋慧瑾,吳燕,冉強林.五自由度機械手結(jié)構(gòu)及電氣控制設(shè)計[J].成都大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2020,39(03):304-309.[10]常宗瑜,張揚,鄭方圓,鄭中強,王吉亮.水下機器人-機械手系統(tǒng)研究進展：結(jié)構(gòu)、建模與控制[J].機械工程學(xué)報,2020,56(19):53-69.[11]金興偉,王典.基于PLC和觸摸屏控制的教學(xué)用氣動機械手研制[J].湖北工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報,2020,33(02):65-67.[12]張穎,趙長盛,苑文博,郝麗娜.仿人機械手設(shè)計與硬度感知研究[J].東北大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2020,41(03):349-354+392.[13]王樂天,王夢嬌,趙銀萍,韓繼瑞.基于PLC的上下料機械手結(jié)構(gòu)設(shè)計[J].內(nèi)燃機與配件,2020(02):207-208.[14]芮義皓.減速器多工序機械手結(jié)構(gòu)設(shè)計及成型研究[J].價值工程,2020,39(03):191-192.[15]李建校,尹飛超,賈旭,李紅利.基于PLC的氣動機械手控制系統(tǒng)設(shè)計[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇,2019,18(22):64-65.[16]左國.PLC機械手取料系統(tǒng)設(shè)計及應(yīng)用[J].機械管理開發(fā),2018,33(08):210-212.[17]王宇鋼,朱彥松.基于PLC控制的氣動搬運機械手設(shè)計研究[J].裝備制造技術(shù),2018(07):4-6.[18]徐嘉豪,鄧君.小型桌面機械手控制系統(tǒng)及驅(qū)動部件的設(shè)計[J].機械研究與應(yīng)用,2018,31(03):123-124+129.[19]Robotics;InvestigatorsfromGeorgiaInstituteofTechnologyTargetRobotics(ActiveRobot-assistedFeedingWithaGeneral-purposeMobileManipulator:Design,Evaluation,andLessonsLearned)[J].JournalofEngineering,2020.[20]SabriUzuner,NihatAkkus.5-DOFserialrobotmanipulatordesign,applicationandinversekinematicsolutionthroughanalyticalmethodandsimplesearchtechnique[J].PamukkaleUniversityJournalofEngineeringSciences,2020,26(2):.[21]DaehyungPark,YuunaHoshi,Ha