方案的选择 2.1 设计内容一、正确选用机械手和 PLC 的类型; 二、该设计功能大概分为几部分,其中主要有机械结构和控制要求、系统硬件设计和系统软件设计等; 三、给出原理图和程序结构功能图; 四、对程序进行调试分析等。 2.2 系统的整体设计分析机械手是工业生产过程中常见的自动化设备,它具有工件的自动取拿、移动和输送功能。机械手机构控制涉及了 PLC 、传感器、电机驱动等技术。机械手实验设备如图 2-1 所示。图 2-1 机械手实验设备图该设备可以实现手臂的左右摆动、伸出与退回、上下移动、机械手指的夹紧与张开等四自由度动作。如图 2-2 所示: 河南机电高等专科学校毕业论文 4 图 2-2 机械手自由度动作图该设备四自由度动作由四台直流电动机 M0、M1、M2、M3驱动,每台电动机可进行正反转运行。左右摆动由齿轮组啮合实现减速传动;伸出与退回、上下移动由直流减速电机驱动丝杠-- 螺母结构完成;机械手指的夹紧与张开由直流减速电机驱动连杆结构实现。该设备共有 8个动作,由控制器输出信号驱动。每个自由度运行极限位置设置了两个行程开关,用于判断当前动作是否到位。该设备共有 8个行程开关作为控制器的输入信号,分别是 S0和S1、S2和S3、S4 和S5、S6和S7。机械手每次的工件输送过程,都应该从初始位置开始。定义右转到位、上行到位、退回到位及手指张开到位同时满足时为机械手初始位置。开机运行时,机械手应该首先自动回到初始位置;若遇到特殊情况,机械手停在非初始位置,按下复位按钮即可实现复位。动作的步骤如下: 按下启动按钮(若机械手处于初始位置,则开始运行;否则,按下复位键,使机械手复位)?伸出?下行?手指夹紧?上行?左转?下行?手指张开?上行?退回?左行?停止。其中还可设计设置单步/连续切换开关,在连续模式下, 按下启动按钮,上述动作依次发生,但回到初始位置之后,继续下一个工件的传
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