一种通用气动机械手的控制设计(2)
PLC控制气动机械手的毕业设计
PLC控制气动机械手的毕业设计PLC（可编程逻辑控制器）是一种用于工业自动化控制系统的数字计算机。
在工业领域，气动机械手是一种常见的机械装置，用于执行各种复杂的操作。
结合PLC技术来控制气动机械手，可以提高工作效率、减少人力成本，并且具有高度的可编程性和灵活性。
因此，本毕业设计的目标是使用PLC控制气动机械手的行为。
首先，需要设计和搭建气动机械手的机械结构。
这包括选择适当的材料和组件，设计机械臂的关节、连接方式和传动机构等。
机械结构的设计应该能够实现所需的运动范围和精度，以及承受所需负载的能力。
其次，需要选择合适的气动元件，如气缸和气动阀门等。
这些气动元件将被连接到机械结构上，并通过PLC进行控制。
气缸的选择应考虑所需的推力和速度，以及气动阀门的选择应考虑所需的控制方式和流量。
接下来，需要设计和编程PLC控制系统。
根据机械手的操作需求，编写PLC的程序来控制气动元件的开关和运动。
这可以通过使用PLC的编程软件来实现，例如Ladder Diagram（梯形图）或Structured Text（结构化文本）等。
编程应包括气动机械手的起始、终止、运动和停止等操作。
然后，需要设计和搭建PLC控制系统的电气部分。
这包括选择适当的传感器来监测机械手的位置、速度和负载等参数，并将其与PLC连接。
同时，需要选择适当的开关、继电器和电源，以确保PLC系统的稳定性和可靠性。
最后，需要对设计的气动机械手进行测试和调试。
通过设置适当的测试场景和运行指令，检查气动机械手的运动是否符合预期，并对PLC控制系统进行调整和优化。
在测试和调试阶段，需要对机械手的运动速度、力度和位置进行准确的测量和记录，以确保其性能和精度。
在本毕业设计中，将使用PLC技术来控制气动机械手的行为。
通过设计和搭建机械结构、选择气动元件、编程PLC控制系统和搭建电气部分，可以实现对气动机械手的精确控制和自动化操作。
这样的设计不仅可以提高工作效率和准确性，还可以减少人力成本和操作风险。
《2024年基于PLC的气动机械手控制系统设计》范文
《基于PLC的气动机械手控制系统设计》篇一一、引言随着工业自动化程度的不断提高，气动机械手在工业生产线上扮演着越来越重要的角色。
为了提高机械手的控制精度、稳定性和可靠性，基于PLC的气动机械手控制系统设计成为了当前研究的热点。
本文将详细介绍基于PLC的气动机械手控制系统的设计原理、方法及实施过程。
二、系统设计目标本系统设计的主要目标是实现气动机械手的自动化控制，提高生产效率，降低人工操作成本。
具体包括以下几个方面：1. 提高机械手的控制精度和稳定性；2. 实现机械手的自动化操作，减少人工干预；3. 具备较高的可靠性和抗干扰能力；4. 具备灵活的扩展性和可维护性。
三、系统设计原理基于PLC的气动机械手控制系统主要由PLC控制器、气动执行机构、传感器及辅助设备等组成。
其中，PLC控制器作为核心部件，负责接收上位机的指令，控制气动执行机构的动作，同时监测传感器的状态，实现机械手的自动化控制。
四、硬件设计1. PLC控制器：选用高性能的PLC控制器，具备较高的处理速度和稳定性。
根据机械手的动作需求，配置相应的输入/输出端口。
2. 气动执行机构：包括气缸、气阀等，负责实现机械手的抓取、移动等动作。
3. 传感器：包括位置传感器、压力传感器等，用于监测机械手的状态，为PLC控制器提供反馈信号。
4. 辅助设备：包括电源、通信接口等，为系统提供必要的支持和保障。
五、软件设计1. 编程语言：采用结构化文本、梯形图、功能块图等编程语言，实现PLC控制器的逻辑控制功能。
2. 程序设计：根据机械手的动作需求，编写相应的程序，实现抓取、移动、停止等动作的控制。
同时，通过传感器反馈的状态信息，实现机械手的闭环控制。
3. 通信协议：与上位机通信，实现数据的传输和指令的下达。
六、系统实施1. 安装与调试：按照硬件设计图，将各部件安装到指定位置，并进行调试，确保各部件正常工作。
2. 编程与测试：根据程序设计要求，编写相应的程序，并进行测试，确保程序正确无误。
气动机械手PLC控制系统设计
（一）PLC机械手的原理及流程图——————————————————4
（二）电路中主要元器件的绍———————————————————5
1电器继电器的原理及应用———————————————————5
2电磁阀的工作原理及应用———————————————————5
3)其它接口
若主机单元的I/O数量不够用，可通过I/O扩展接口电缆与I/O扩展单元(不带CPU)相接进行扩充。PLC还常配置连接各种外围设备的接口，可通过电缆实现串行通信、EPROM写入等功能。
4)编程器
编程器作用是将用户编写的程序下载至PLC的用户程序存储器，并利用编程器检查、修改和调试用户程序，监视用户程序的执行过程，显示PLC状态、内部器件及系统的参数等。编程器有简易编程器和图形编程器两种。简易编程器体积小，携带方便，但只能用语句形式进行联机编程，适合小型PLC的编程及现场调试。图形编程器既可用语句形式编程，又可用梯形图编程，同时还能进行脱机编程。
5．机械手开始右旋，状态开关动作，抓紧动作结束，机械手开始下降。
6．机械手下升到下降位置，状态开关动作，下降动作结束，机械手开始后退。
7．机械手右旋到右限位置，状态开关动作，右旋动作结束，机械手开始下降。
8．机械手后退到后退位置，机械手开始放松，一个工作循环过程完毕。
9．机械手的工作方式为：单步。
机械手的动作顺序如下：机械手初始位置是后退、下降、逆时针旋转均到底部，机械手成放松状态。当按下启动按钮后，机械手开始前进，前进到底碰到限位开关，前进动作停止，机械手开始上升，上升到顶端，碰到限位开关，上升动作停止，机械手开始执行顺时针旋转动作，顺时针旋转到底，碰到限位开关，旋转动作停止，机械手开始执行夹紧动作，碰到限位开关，夹紧动作停止，机械手开始执行逆时针旋转，逆时针旋转到底，碰到限位开关，逆时针旋转动作停止，机械手开始下降，下降到底部时，碰到限位开关，下降动作停止，机械手执行后退动作，碰到限位开关，后退停止，机械手放松，此时回到初始位置，一个周期动作完成。根据机械手的动作顺序，可以画出如图2.1所示的流程图：
气动机械手的设计
第一章绪论1.1气动机械手的概述我国国家标准(GB/T12643–90)对机械手的定义：“具有和人手臂相似的动作功能，可在空间抓放物体，或进行其它操作的机械装置。
”机械手可分为专用机械手和通用机械手两大类。
专用机械手：它作为整机的附属部分，动作简单，工作对象单一，具有固定(有时可调)程序，使用大批量的自动生产。
如自动生产线上的上料机械手，自动换刀机械手，装配焊接机械手等装置。
通用机械手：它是一种具有独立的控制系统、程序可变、动作灵活多样的机械手。
它适用于可变换生产品种的中小批量自动化生产。
它的工作范围大，定位精度高，通用性强，广泛应用于柔性自动线。
机械手最早应用在汽车制造工业，常用于焊接、喷漆、上下料和搬运。
机械手扩大了人的手足和大脑功能，它可替代人从事危险、有害、有毒、低温和高热等恶劣环境中的工作；代替人完成繁重、单调的重复劳动，提高劳动生产率，保证产品质量。
目前主要应用于制造业中，特别是电器制造、汽车制造、塑料加工、通用机械制造及金属加工等工业。
机械手与数控加工中心，自动搬运小车与自动检测系统可组成柔性制造系统(FMS )和计算机集成制造系统(CIMS )，实现生产自动化。
随着生产的发展，功能和性能的不断改善和提高，机械手的应用领域日益扩大。
1.1.1气动技术气动技术—这个被誉为工业自动化之“肌肉”的传动与控制技术，在加工制造业领域越来越受到人们的重视，并获得了广泛应用。
目前，伴随着微电子技术、通信技术和自动化控制技术的迅猛发展，气动技术也不断创新，以工程实际应用为目标，得到了前所未有的发展。
气动技术(Pneumatics)是以压缩空气为介质来传动和控制机械的一门专业技术。
“Pneumatics”一词起源于希腊文的“Pneuma”，其原义为“呼吸”，后来才一演变成“气动技术”。
气动技术因具有节能、无污染、高效、低成本、安全可靠、结构简单，以及防火、防爆、抗电磁干扰、抗幅射等优点广泛应用于汽车制造、电子、工业机械、食品等工业产业中。
气动机械手控制系统设计
气动机械手控制系统设计气动机械手是一种应用气动技术的机械手执行器，通过气动元件驱动来实现抓取、搬运、装配等动作。
气动机械手控制系统设计是指设计控制气动机械手运动的电气、电子、液压等各种控制设备和控制方式。
本文将从气动机械手的工作原理、控制系统的设计要点和实现方法三方面进行详细介绍。
一、气动机械手的工作原理具体来说，气源通常会提供一定的压力，一般使用压缩空气。
气控元件包括气缸、气阀等，用于对压缩空气进行控制，如控制气缸的进气和排气，实现气缸的伸缩和运动方向的改变。
而工作执行器则是机械手的关键组成部分，它是气缸和机械手夹具的组合，通过气缸的控制，实现机械手的抓取、搬运等动作。
二、气动机械手控制系统设计要点1.选择合适的气源和气控元件：在设计气动机械手控制系统时，需要根据机械手的负载要求选择合适的气源和气控元件。
气源的压力和流量要满足机械手的工作需求，而气控元件的类型和数量要根据机械手的动作来确定。
2.设计合理的控制回路：气动机械手的控制回路包括气源控制回路和气缸控制回路。
气源控制回路主要控制气源的启动和停止，而气缸控制回路则控制气缸的进气和排气，实现机械手的运动。
控制回路的设计要合理布置元件，使其在工作过程中能够有序工作，减少能量损失。
3.合理安排气缸的布局：气缸的布局对机械手的工作效果有很大影响。
在布置气缸时，需要考虑机械手的工作空间、抓取点的位置和安全性等因素，尽量将气缸设在合适的位置，以提高机械手的工作效率和稳定性。
三、气动机械手控制系统的实现方法1.纯气动控制：纯气动控制是指完全依靠气源和气控元件来控制机械手的运动。
这种控制方式结构简单，控制精度较低，主要适用于对动作精度要求不高的场合。
2.气动与电气联合控制：在气动机械手的控制系统中，可以结合电气元件和电气控制方式，与气动元件共同控制机械手的运动。
在这种控制方式下，电气元件可用于控制气控元件的工作，提高气动机械手的控制精度。
3.PLC控制：PLC控制是指使用可编程序控制器(PLC)对气动机械手进行控制。
基于PLC的气动机械手控制系统设计
基于PLC的气动机械手控制系统设计一、本文概述随着工业自动化技术的飞速发展，气动机械手作为实现生产自动化、提高生产效率的重要工具，在各个领域得到了广泛应用。
基于可编程逻辑控制器（PLC）的气动机械手控制系统，以其稳定可靠、易于编程和维护的特性，成为当前研究的热点之一。
本文旨在探讨基于PLC 的气动机械手控制系统的设计方法，包括系统构成、硬件选择、软件编程以及调试与优化等方面，以期为我国工业自动化领域的发展提供参考和借鉴。
本文将简要介绍气动机械手及其控制系统的基本原理和特点，为后续的设计工作奠定理论基础。
将详细阐述PLC在气动机械手控制系统中的应用优势，包括其可靠性、灵活性以及扩展性等方面的优势。
在此基础上，本文将深入探讨基于PLC的气动机械手控制系统的设计方法，包括系统架构的设计、硬件设备的选择、软件编程的实现以及系统调试与优化等方面。
本文将总结基于PLC的气动机械手控制系统的设计要点和注意事项，为相关工程实践提供指导和借鉴。
通过本文的研究，旨在为我国工业自动化领域的发展提供新的思路和方法，推动气动机械手控制系统的技术进步和应用推广。
也期望本文的研究成果能对相关领域的学者和工程师产生一定的启示和借鉴作用，共同推动工业自动化技术的发展和创新。
二、气动机械手控制系统概述气动机械手控制系统是以可编程逻辑控制器（PLC）为核心，结合气动执行元件、传感器以及相应的控制逻辑，实现对机械手的精确控制。
该系统结合了气动技术的快速响应和PLC的灵活编程特性，使得机械手的动作更加准确、迅速且易于调整。
PLC控制器：作为整个控制系统的核心，PLC负责接收和处理来自传感器的信号，根据预设的程序逻辑，控制气动执行元件的动作。
PLC 具有高度的可靠性和稳定性，能够适应各种复杂的工作环境。
气动执行元件：包括气缸、气阀和气压调节器等。
气缸是实现机械手抓取、移动等动作的主要执行机构；气阀用于控制气缸的运动方向和速度；气压调节器则用于调节气缸的工作压力，以保证机械手的稳定性和精确性。
气动机械手控制系统设计分析
气动机械手控制系统设计分析气动机械手是一种用气压作为动力源的机械手臂，主要应用于工业自动化制造中的装配、夹取等工作。
气动机械手控制系统是机械手操作的重要组成部分，本文将从气动机械手控制系统设计分析的角度，对气动机械手控制系统相关问题进行分析。
一、气动机械手控制原理气动机械手的控制原理是通过空气压力驱动气缸活塞，改变气缸活塞的位置从而实现机械手臂的运动。
气动机械手控制系统一般由执行机构、感应元件、控制器、传感器等组成，其中最重要的部分就是控制器。
在气动机械手控制系统中，控制器是独立的微型计算机，其主要功能是根据操作者的设定来计算控制信号并形成控制指令，同时控制器还负责接收传感器的信号，控制气缸的开闭以及控制气压的大小等。
控制器一般使用PLC（可编程逻辑控制器）或PC（个人计算机）等。
二、气动机械手控制系统设计1、控制器选型气动机械手控制系统设计的一个重要因素是选择控制器类型。
可编程逻辑控制器（PLC）是主要的控制器类型之一，它是一种基于电子技术的智能控制器，具有可编程性和可扩展性特点。
PLC的应用是非常广泛的，它可以用于机器人、制造业、自动化系统等领域。
另外，个人计算机（PC）也可以作为气动机械手控制器。
相比PLC，PC的可编程性更强，其控制功能也更加灵活。
不过，PC在可靠性和实时性方面相对较弱，其控制系统需要通过编写控制软件或使用现有的控制程序来实现。
因此，在实际应用中需要根据具体的控制要求和性能要求来选择控制器类型。
2、传感器选型在气动机械手控制系统中，传感器是非常重要的部分，它能够实现机械手运动的持续监测和位置检测。
传感器的选型应该根据需求进行，有以下几种常用传感器：（1）接触式传感器：可以感知物体的接触情况，通常用于检测机械手夹持物体的情况。
（2）光电传感器：可以感知物体的存在和位置，通常用于检测工件的位置和方向。
（3）压力传感器：可以感知气压变化，通常用于检测气缸的工作状态。
（4）编码器：可以检测机械手的位置和方向，通常用于机械手的导航。
气动机械手plc设计
系统扩展性考虑
模块化设计
将系统划分为多个模块，便于未来功能扩展和升级。
预留接口
在设计时预留外部接口，以便未来与其他设备或系统进行集成。
可扩展的存储和计算能力
考虑未来数据处理需求的增长，设计可扩展的存储和计算架构。
06 案例分析
案例一
总结词：成功应用
详细描述
PLC采用可编程的存储器，用于存储程序、数据和参数等信 息，并通过输入/输出接口与外部设备进行通信。它能够按照 程序逻辑执行控制任务，具有高度的可靠性和灵活性，广泛 应用于工业自动化领域。
PLC的工作原理
总结词
PLC的工作原理包括输入采样、程序执行和输出刷新三个阶段。在输入采样阶段，PLC读取输入信号的状态并将 其存储在输入映像寄存器中；在程序执行阶段，PLC按照用户程序的顺序执行指令，并更新内部寄存器的值；在 输出刷新阶段，PLC将输出映像寄存器的状态输出到输出模块，驱动外部负载。
优化程序
根据调试结果，对程序进行优化，提高机械手的控制 性能和稳定性。
04
气动机械手PLC控制系统的 实现
系统硬件配置
控制器
气动元件
选择一款高性能的PLC控制 器，如西门子S7-300或欧 姆龙CP1H系列，以满足气
动机械手的控制需求。
01
02
根据气动机械手的动作要求 ，选择适当的气动元件，如 气缸、电磁阀、气源处理元
控制系统
控制系统是气动机械手的核心部分，通过PLC（可编程逻辑控 制器）对机械手的运动进行控制，实现各种动作的精确控制和 协调。
传感器
传感器用于检测机械手的运动状态和位置，将信号反馈给控 制系统，以便实现精确控制。
《2024年基于PLC的气动机械手控制系统设计》范文
《基于PLC的气动机械手控制系统设计》篇一一、引言随着工业自动化技术的不断发展，气动机械手作为现代工业生产线上重要的执行机构，其控制系统的设计显得尤为重要。
本文将详细介绍基于PLC的气动机械手控制系统设计，包括系统设计的目的、意义、相关技术背景以及应用领域。
二、系统设计目的与意义气动机械手控制系统设计的目的是为了提高生产效率、降低人工成本、提高产品质量和稳定性。
通过引入PLC（可编程逻辑控制器）技术，可以实现机械手的精确控制、灵活编程以及高度集成。
本系统设计具有重要意义，主要表现在以下几个方面：1. 提高生产效率：通过自动化控制，减少人工操作，提高生产效率。
2. 降低人工成本：减少人力投入，降低企业运营成本。
3. 提高产品质量：精确控制机械手动作，提高产品加工精度和一致性。
4. 增强系统稳定性：通过PLC的逻辑控制，提高系统运行的稳定性和可靠性。
三、相关技术背景PLC是一种基于微处理器的数字电子设备，具有高度的灵活性和可编程性。
它可以通过数字或模拟输入/输出对各种工业设备进行控制。
气动机械手是一种以压缩空气为动力源的机械设备，具有结构简单、动作迅速、节能环保等优点。
将PLC技术应用于气动机械手控制系统中，可以实现机械手的自动化控制和精确运动。
四、系统设计内容基于PLC的气动机械手控制系统设计主要包括硬件设计和软件设计两部分。
（一）硬件设计硬件设计主要包括PLC控制器、气动执行元件、传感器以及连接线路等部分。
其中，PLC控制器是整个系统的核心，负责接收和处理各种信号，控制气动执行元件的动作。
气动执行元件包括气缸、电磁阀等，负责实现机械手的实际动作。
传感器用于检测机械手的位置、速度、压力等状态信息，为PLC提供反馈信号。
连接线路则负责将各部分连接起来，实现信号的传输和控制。
（二）软件设计软件设计主要包括PLC程序设计和人机界面设计两部分。
PLC程序设计是整个系统的灵魂，它根据实际需求编写控制程序，实现机械手的精确控制和灵活编程。
基于PLC控制的气动机械手研制共3篇
基于PLC控制的气动机械手研制共3篇基于PLC控制的气动机械手研制1基于PLC控制的气动机械手研制随着现代工业的不断发展，生产线的自动化程度越来越高，机器人逐渐替代人类在生产线上完成重复性操作。
在机器人中，气动机械手由于具有结构简单、速度快、力矩大等特点，被广泛应用于装配、搬运、喷涂等多个领域。
而基于PLC控制的气动机械手系统则是实现其自动化操作的重要手段。
本文旨在介绍基于PLC控制的气动机械手的研制过程和关键技术，以期为相关领域的从业人员提供有益的参考。
一、气动机械手的设计1. 机械结构设计气动机械手主要由基座、转台、专业操作台、张合臂、升降臂、旋转臂、夹持器等多个部件组成。
机械结构的设计需要考虑机械臂的动态特性、稳定性、载荷能力等因素，保证机械臂能够快速准确地完成任务。
2. 接口设计气动机械手与PLC的连接部分需要设计适当的接口，以便PLC通过信号传递与机械手进行信息交互，从而实现控制。
3. 程序设计根据气动机械手执行的任务及其工作过程的特点进行程序设计，使用PLC编程语言实现控制。
二、气动机械手控制系统的设计1. PLC选择PLC是气动机械手控制系统的核心。
在选择PLC时需要考虑多个因素，如工作条件、处理器速度、I/O容量、程序语言等。
2. PLC程序设计PLC程序需要实现机械臂的自动化操作，包括气动元件的控制信号发送、传感器数据的采集、运动控制算法的实现等。
3. 接口设计PLC与气动机械手之间需要建立信号传输接口，以实现信息交互。
接口设计需要考虑信号干扰、传输速度、数据格式等因素。
三、系统测试与优化1. 环境配置系统测试前需要对环境进行准备，确保系统能够在预期的条件下工作，如调整气压、排除干扰等。
2. 系统测试系统测试主要包括硬件测试和软件测试，需要对PLC、传感器等硬件设备进行测试，并确保程序逻辑正确。
3. 系统优化在测试过程中发现问题后需要对系统进行优化，包括修改程序逻辑、优化控制算法、调整机械臂结构等，以保证系统的稳定性和可靠性。
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2
∫R
- tf / 2
tf / 2
R
f
( R e - R - f ) df =
2
2
2
2
B tf Rf
Re - R ( 4)
2
2
12
=
πB 2
z
Re - R -
2
tf
2
12
tf
2
πR f / z, 因此转排量为 式中 : tf = 2 πB q = zV - 2
Re - R 2 2
12
( 5)
4 PLC 的程序设计 该机械手在 PLC 控制下可实现手动和自动两种 执行方式 。 手动 : 每 按 一 下 START 按 钮 , 机 械 手 可 实 现 “ 上升 ” 、 “ 伸出 ” 、“ 夹紧 ” 、“ 缩回 ” 、“ 转动 ” 、“ 下 降” 、 “ 伸出 ” 、“ 松开 ” 、“ 缩回 ” 、“ 转动 ”等 10 种 顺序动作 ; 自动 : 按下 “ 起动 ”按钮后 , 机械手从第一个 动作开始自动延续到最后一个动作 , 然后重复循环以 上过程 。 手动控制功能主要是为了进行工艺参数的模索研 究 , 程序简单 。当然 , 正常生产中采用的是自动控制 方式 。 5 利用 PLC 进行控制的特点 应用 PLC 对气动机械手进行控制较纯气动控制 和继电器 - 接触器控制相比 , 有如下优点 : ( 1 ) 整个控制系统包括 PLC 控制部分和气动控 制部分 ; ( 2 ) 可用双电控电磁阀或单电控电磁阀或采用 阀岛进行气路转换 , 结构紧凑 ; ( 3 ) 信号控制可用行程开关 , 也可根据需要用 非接触式传感器接收信号 ; ( 4 ) 工作可靠性高 , 大大提高了生产率 ; ( 5 ) 运用 PLC 控制与计算机通讯可实现远程控 制 , 因而在生产中运用广泛 。 6 结束语 本文应用 PLC 对气动机械手顺序动作的控制进 行了研究 , 分析了它的特点 , 用 PLC 控制通常是一 种简单有效的方式 , 本设计尤其对气动自动化教学提 (下转第 169 页 )
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ห้องสมุดไป่ตู้ 机床与液压 》 20061No19
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完整的工作程序可简化成 : C1 B1 A0 B0 D1 C0 B1 A1 B0 D0 (字母下标为 1 表示气缸伸出 , 0 表示气缸缩回 ) 。 2 气动系统设计 根据机械手的动作要求和 PLC 所具有的控制特 点 , 整个气动系统就是要对 4 个气缸的动作进行顺序 控制 , 这里采用了 4 个双电控先导式电磁阀作为驱动 气缸的主控阀 。另外 , 为便于控制各动作的速度 , 各 气路安装了可调单向节流阀进行调速 。机械手的气动 原理图如图 2 所示 。
具有 PROF I BUS - DP 和 MP I通信接口 , 易于构成现 场总线和实现多级网络控制 。 I/O 接点的分配及 PLC 与器件的逻辑接线如图 3 所示 。
图 3 气动机械手 PLC控制的硬件接线图
图 2 机械手的气动原理图
3 气动机械手的 PLC 控制设计 应用 PLC 控制机械手实现各种规定的预定动作 , 可以简化控制线路 , 节省成本 , 提高劳动生产率 。 311 确定 PLC 所需的 I/O 点个数 根据前述要求可知 PLC 需要以下输入信号端 : 8 个行程开关发出的信号 , 分别用来检测机械手的升降 极限 、伸缩极限和转动极限 。另外根据系统控制的要 求 , 需要 START、 RESET和 POSITI ON3 个按钮信号 , 1 个 STOP 按钮信号 , 还需要 1 个用来控制机械手运 行方式的 AUTO /MAN 旋动开关 。 PLC 所需要的输出信号端 : 用来驱动 4 个气缸的 电磁阀需要 8 个输出信号 , 3 个用来显示工作状态的 START, RESET, POSITI ON 信号指示灯 。 所以选用输入点的个数 ≥13、输出点的个数 ≥11 的 PLC。 312 用户程序存储器容量的选择 由以上分析可知 , 本系统不需模拟量变换及存 储 , 只需 24 个开关量控制 , 因此存储器字数 ≥开关 量 I/O 总数 × 8 = 24 × 8 = 192 字 。 313 PLC 型号的选择 根据以上分析 , 要选择输入点的个数 ≥13、输出 点的个数 ≥11, 存储器字数 ≥192 的 PLC。对 PLC 的 扫描速度及其它方面无特殊要求 , 选用西门子公司的 S7 - 300 ( CPU315 - 2DP ) 型号的 PLC 及 2 个 S M323 数字量 I/O 模块 。它共有 16 个输入 、 16 个输出点 , 随机存储器为 48KB , 计数器 64 个 , 定时器 128 个 。 其结构紧凑 、处理数据能力强 、功能指令丰富 、并且
根据渐开线的性质 f = R fφ, 则 d f = R fωd t, 即 d t = d f / ( R fω) ; 又由于所论油泵为具有侧隙 , 并开有矩 形对称双卸荷槽 , 所以每个轮齿的啮合点从 f = - tf / 2 (即 φ = - π / z ) 开始排油 , 到 f = tf / 2 (即 φ =π / z ) 排油结束 , 故有
图 1 机械手的结构示意图
该气动机械手控制要求是 : ( 1 ) 按下起动按钮后 , 首先立柱上升电磁阀通 电 , 立柱上升 , 至上升限位开关动作 。 ( 2 ) 手臂伸出电磁阀通电 , 手臂伸出 , 至伸出 限位开关动作 。 ( 3 ) 手爪夹紧电磁阀通电 , 至夹紧限位开关动 作。 ( 4 ) 手臂缩回电磁阀通电 , 手臂缩回 , 至缩回 限位开关动作 。 ( 5 ) 立柱顺时针转电磁阀通电 , 立柱顺时针转 , 至顺时针转限位开关动作 。 ( 6 ) 立柱下降电磁阀通电 , 立柱下降 , 至下降 限位开关动作 。 ( 7 ) 手臂再次伸出 , 至伸出限位开关再次动作 。 ( 8 ) 手爪放松电磁阀通电 , 至放松限位开关动 作。 ( 9 ) 手臂再次缩回 , 至缩回限位开关再次动作 。 ( 10 ) 立柱逆时针转电磁阀通电 , 立柱顺逆时针 转 , 至逆时针转限位开关动作 , 完成一次循环 , 然后 重复循环以上过程 。 ( 11 ) 按下停止按钮或停电时 , 机械手停止在现 行工步上 , 重新起动时 , 机械手按停止前的动作继续 工作 。 ( 12 ) 可实现手动操作 , 每按一下 START 按钮 , 机械手按程序执行一步相应动作 ; 也可实现自动操 作。 自动控制的动作流程是 :
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一种通用气动机械手的控制设计
鲍燕伟 , 吴玉兰
(南通纺织职业技术学院 , 江苏南通 226007 )
摘要 : 介绍一种可用于教学实践及工业应用的气动机械手的组成 、特点 、动作顺序及其应用 PLC 进行控制的设计方法 , 建立了相应的气动系统原理图 , 确定了 PLC的输入 /输出量 , 建立了 PLC 控制的硬件接线图及相应的控制流程图 。该设计运 用电磁阀或阀岛进行气路转换 , 结构简单 、紧凑 , 工作可靠性好 , 可用非接触式传感器接收信号 , 并可实现远程控制 。 关键词 : 机械手 ; PLC 中图分类号 : HP138 文献标识码 : B 文章编号 : 1001 - 3881 ( 2006 ) 9 - 166 - 2
The D esign of the Con trol C ircu itry for an Un iversa l Pneuma tic M an ipula tor
BAO Yanwei, WU Yulan (Nantong Textile Vocational Technology College, Nantong J iangsu 226007, China )
Abstract: The composition, characteristic, sequence of operation of a kind air operated manipulator available in the teaching p ractice and the industrial app lication, and the control design using PLC were introduced1 The corresponding pneumatic system sche2 matic diagram was established, the PLC input/output was deter m ined, the PLC control hardware w iring diagram and the corresponding control flow chart were established1 This design carries on the air course using the solenoid valve or the valve island to transform , the structure is simp le and compact, the operational reliability is good1 It can receive signal w ith non - contact p ilot, and can realize the long - distance control1 Keywords: M anipulator; PLC
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《 机床与液压 》 20061No19
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对传动质量没有影响 ) 。显然这种非对称齿形的齿廓 较瘦再加上轮齿的非工作面有根切现象 , 故主 、从动 齿轮相互啮合时不会产生干涉现象 。这种非对称的刀 具 , 两个压力角可以用不同角度来组合 。 P 系列齿轮泵的轮齿数 z 为 9, 后来改用了双模 数非对称齿形 , 故能在顶圆直径不变 、排量不变的情 况下 , 齿数由 9 增至 12 形成了新的系列 — — —SP 系 列 , 使有效流量增加了 10 % , 脉动率下降 40 % , 噪 声下降了十几个 dB。另一方面由于 SP 系列齿轮泵的 齿形是采取在齿根挖去一块的非对称齿形 , 相对于 P 系列而言 , 虽困油容积 V 稍有增加 , 但最大与最小容 积之差 ΔV 却相对减小 。最终导致困油容积相对变化 减小 , 使噪声有所下降 。 采用这种齿形的优点是在相同排量下 , 可使结构 尺寸大大缩小 , 泵的重量大大减轻 , 噪声显著降低 。 其缺点是需要配备专门的切齿刀具 。