PLC的机械手控制

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1、目录1机械手的工作原理31.1机械手的概述31.2机械手的工作方式32机械手控制程序设计42.1输入和输出点分配表及原理接线图42.2控制程序53梯形图及指令表83.1梯形图83.2指令表94设计心得与体会104.1设计心得体会104.2机械手的发展趋势10参考文献1111[摘要]在工业生产和其他领域内，由于工作的需要，人们经常受到高温、腐蚀及有毒气体等因素的危害，甚至于危及生命。工业机械手就这样诞生了,机械手是工业机器人系统中任务执行机构，是机器人的关键部件之一。其电气方面有步进电机、开关电源、电磁阀等电子器件组成。该装置涵盖了可编程控制技术，位置控制技术、气动技术等，是机电一体化的典

2、型代表仪器之一。本文介绍的机械手是由PLC输出五路来分别驱动手臂上下直线运动，手臂左右直线运动，手腕旋转运动，机械手整体旋转运动，手爪夹紧动作的精确定位，微动开关将位置信号传给PLC主机；电机拖动手爪和底盘旋转；电磁阀控制气阀的开关来控制机械手手爪的张合，从而实现机械手精确运动的功能。本课题拟开发的工业机械手模型可在空间抓放物体，动作灵活多样，可代替人工在高温和危险的作业区进行作业，并可根据工件的变化及运动流程的要求随时更改相关参数。[关键字]机械手可编程控制器PLC位置控制步进电机111机械手的工作原理1.1机械手的概述机械手是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。近年来，

3、随着电子技术特别是电子计算机的广泛应用，机器人的研制和生产已成为高技术领域内迅速发展起来的一门新兴技术，它更加促进了机械手的发展，使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。机械手虽然目前还不如人手那样灵活，但它具有能不断重复工作和劳动、不知疲劳、不怕危险、抓举重物的力量比人手大等特点，因此，机械手已受到许多部门的重视，并越来越广泛地得到了应用，例如：（1）机床加工工件的装卸，特别是在自动化车床、组合机床上使用较为普通。（2）在装配作业中应用广泛，在电子行业中它可以用来装配印制电路板，在机械行业中它可以用来组装零部件。（3）可在劳动条件差，单调重复易于疲劳的工作环境工作，以代替人的

4、劳动。（4）可在危险场合下工作，如军工品的装卸、危险品及有害物的搬运等。（5）宇宙及海洋的开发。（6）军事工程及生物医学方面的研究和试验。1.2机械手的工作方式机械手电气控制系统，除了有多工步特点之外，还要求有连续控制和手动控制等操作方式。工作方式的选择可以很方便地在操作面板上表示出来。当旋钮打向回原点时，系统自动完成各工步操作，且循环动作。当旋钮打向手动时，每一工步都要按下该工步按钮才能实现。以下是设计机械手控制程序的步骤和方法。1.机械手传送工件系统示意图，如图1所示。11图1机械手传送示意图及操作面板图2机械手控制程序设计2.1输入和输出点分配表及原理接线图名称代号输入名称代号输入

5、名称代号输出启动SB1X0夹紧SB5X10电磁阀下降YV1Y0下限行程SQ1X1放松SB6X11电磁阀夹紧YV2Y1上限行程SQ2X2单步上升SB7X12电磁阀上升YV3Y2右限行程SQ3X3单步下降SB8X13电磁阀右行YV4Y3左限行程SQ4X4单步左移SB9X14电磁阀左行YV5Y4停止SB2X5单步右移SB10X15原点指示ELY5手动操作SB3X6回原点SB11X1611连续操作SB4X7工件检测SQ5X172.2控制程序操作系统包括回原点程序，手动单步操作程序和自动连续操作程序，如图3所示。原理：把旋钮置于回原点，X16接通，系统自动回原点，Y5驱动指示灯亮。再把旋钮置于手动

6、，则X6接通11，其常闭触头打开，程序不跳转（CJ为一跳转指令，如果CJ驱动，则跳到指针P所指P0处），执行手动程序。之后，由于X7常闭触电，当执行CJ指令时，跳转到P1所指的结束位置。当执行CJ指令时，跳转到P1所指的结束位置。如果旋钮置于自动位置，（既X6常闭闭合、X7常闭打开）则程序执行时跳过手动程序，直接执行自动程序。回原位程序：回原位程序如图4所示。用S10~S12作回零操作元件。应注意，应用S10~S19作回零操作时，在最后状态中在自我复位前应使特殊继电器M8043置1。手动单步操作程序：如图5所示。图中上升/下降，左移/右移都有联锁和限位保护。11自动操作程序：自动操作状态

7、转移见图6所示。当机械手处于原位时，按启动X0接通，状态转移到S20，驱动下降Y0，当到达下限位使行程开关X1接通，状态转移到S21，而S20自动复位。S21驱动Y1置位，延时1s，以使电磁力达到最大加紧力。当T0接通，状态转移到S22，驱动Y2上升，当上升到达最高位，X2接通，状态转移到S23。S23驱动Y3右移。移到最右位，X3接通，状态转移到S24下降。下降到最低位，X1接通，电磁铁放松。为了使电磁力完全失掉，延时1s。延时时