毕业设计--搬运机械手工艺流程设计

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1、 1 摘 要 随着工业自动化的普及和发展，控制器的需求量逐年增大，搬运机械手的应 用也逐渐普及，主要在汽车，电子，机械加工、食品、医药等领域的生产流水线 或货物装卸调运, 可以更好地节约能源和提高运输设备或产品的效率， 以降低其 他搬运方式的限制和不足，满足现代经济发展的要求。 本机械手的机械结构主要包括由两个电磁阀控制的液压钢来实现机械手的上 升下降运动及夹紧工件的动作， 两个转速不同的电动机分别通过两线圈控制电动 机的正反转，从而实现小车的快进、慢进、快退、慢退的运动运动；其动作转换 靠设置在各个不同部位的行程开关(SQ1-SQ9)产生的通断信号传输到 PLC 控制 器，通过 PLC 内部

2、程序输出不同的信号，从而驱动外部线圈来控制电动机或电磁 阀产生不同的动作，可实现机械手的精确定位；其动作过程包括：下降、夹紧、 上升、慢进、快进、慢进、延时、下降、放松、上升、慢退、快退、慢退；其操 作方式包括：回原位、手动、单步、单周期、连续；来满足生产中的各种操作要 求。 关键词：搬运机械手，可编程控制器，液压，电磁阀、行程开关 2 目 录 引言14 一工艺过程及控制要求15 1.1 工艺过程.15 1.2 控制要求15 二 可编程控制器选型16 2.1 硬件配置.16 2.2 I/O 地址分配16 2.3 其他地址分配17 三 搬运机械手程序设计17 四 结束语25 参考文献26 3 引

3、 言 搬运机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备。搬运机械 手是工业机器人的一个重要分支。机械手技术涉及到力学、机械学、电气液压技 术、自动控制技术、传感器技术和计算机技术等科学领域，是一门跨学科综合技 术。它的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人 和机器各自的优点，尤其体现了人的智能和适应性。机械手作业的准确性和各种 环境中完成作业的能力，在国民经济各领域有着广阔的发展前景。用机械手可以 代替人从事单调重复或繁重的体力劳动实现生产的机械化和自动化代替 人在有害环境下的手工操作改善劳动条件保证人身安全。 20世纪40年代后期美国在原子能实验中首先采用机械手

4、搬运放射性材 料人在安全室操纵机械手进行各种操作和实验。50 年代以后机械手逐步推 广到工业生产部门用于在高温污染严重的地方取放工件和装卸材料也作 为机床的辅助装置在自动机床自动生产线和加工中心中应用完成上下料或 从刀库中取放刀具并按固定程序更换刀具等操作。 机械手主要由手部机构和运动 机构组成。 手部机构随使用场合和操作对象而不同常见的有夹持托持和吸附 等类型。运动机构一般由液压气动电气装置驱动。机械手能模仿人手和臂的 某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。它 可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化保护人身安全，因而广泛应用机械制 造、冶金、电子、轻工和原子能等部

5、门。 4 一、工艺过程及控制要求 1.1 工艺过程 如图所示为一简易物料搬运机械手的工艺流程图。工艺过程为：广电耦合器 VLC 检测到做工作台有工件，机械手开始由原点下降，下降到底时，碰到下限位 开关后，停止下降并接通夹紧电磁阀夹紧工件。为保证工件可靠夹紧。在该位置 等待 5S。夹紧后，上升电磁阀通电开始上升，上升到顶，碰到上限位开关，停 止上升，改向右移动，碰到右限位开关后，停止右移。改为下降至碰到下限位开 关，下降电磁阀断电，停止下降，同时夹紧电磁阀断电，机械手将工件松开，放 在右工作台上，为确保可靠松开，在该位置停留 5S，然后上升，碰到上限位开 关后，改为左移。到原点是碰到左限位开关，左移电磁阀断电，停止左移，至此， 机械手搬运一个工件的全过程结束。 1.2 控制要求 机械手搬运一个工件可分为 8 个部分，系统启动之前，机械手在原始位置， 条件是机械手在高位 左位。 1：机械手下降 当光电耦合器 VLC 检测到工作台上有工件，机械手开始下降。 下降到低位时碰到下限位开关，机械手停止下降。 2：夹紧工件 机械手在最低位开始夹紧工件延时 5 秒抓紧。 3：机械手上升 机械手上升到高位时，碰到上限位开关，停止上升。 4：机械手右移 机械手右移到位时，碰到右限位开关，停止右移。 5：机械手下降 当机械手下