基于物料分揀機械手的自動化控制系統的設計-wenkub.com

　 　

【正文】 從選題到軟硬件選型再到論文，始終一絲不茍，讓我受益匪淺。其中有艱辛但也充斥著快樂。 (2) 一些輔助元件是必須的，如 氣源凈化裝置，它能處理壓縮空氣中的雜質，能提高氣動元件的耐久度和性能；消音器，壓縮空氣經換向閥排出時 由于壓力的驟變，會發出很強的噪音，消音器是很有必要的。 I/O 地址分配表 I/O 地址分配表如下表 ： 表 I/O地址分配表 輸入 輸出 起動按鈕 SF1 前伸電磁閥 YV1 停止按鈕 SF2 后縮電磁閥 YV2 前限位開關 BG1 下降電磁閥 YV3 后限位開關 BG2 上升電磁閥 YV4 下限位開關 BG3 右旋電磁閥 YV5 上限位開關 BG4 左旋電磁閥 YV6 右限位開關1 BG5 吸/放物電磁閥 YV7 右限位開關2 BG6 初始狀態燈 PG 左限位開關 BG7 檢測開關 BG0 PLC 外部接線圖 根據表 1 的地址分配表可得 到 PLC 的外部接線 圖 如圖 ： 16 圖 PLC外部接線圖 17 工作流程圖 工作流程圖如下圖 18 圖 工作流程圖 19 順控 梯形圖 20 21 22 23 程序的仿真 與調試 由于設備有限，系統的仿真就在實驗室用燈代替。 6) 模擬量輸入 /輸出擴展模塊 EM235。 3) 輸入 /輸出混合模塊 EM223： 共有 8 種產品。 (2）確定系統的實際輸出點數 系統有手臂左旋、右旋、伸出、縮回、上升、下降、吸 /放物的電磁閥動作，原位指示燈 ，一 共 8 個輸出點。 本系統對 PLC 響應速度沒 特殊的要求 ，不需要 選用 高速模塊。因此選擇集中式的安裝方式。整體式 結構簡單 ，且體積相對較小；而模塊式 可 擴展， 使用靈活方便 ,但較復雜。 目前，用于顏色識別的傳感器主要有色標傳感器和 RGB（紅綠藍）顏色傳感器。本設計需要位置檢測裝置和視覺傳感器。主要針對一些基本的內外部環境因素，及基礎的位置速度等信息的采集。 12 第四章 控制系統的分析設計 機械手控制系統是其核心，合理的設計對于提高機械手整體的性能極其重要。 （ 9）垂直手臂上升 經時間繼電器延時，三位四通換向器 2 的 YV4 得電，垂直手臂上升。 （ 5）垂直手臂的上升 當真空發生器工作，經時間繼電器延時，三位四通換向閥 2 的 YV4 得電，垂直手臂的上升。實現工序如下 ： （ 1）水平氣缸的伸出 按下啟動按鈕，前伸按鈕接通，使三位四通電磁換向閥 1 的 YV1 得電，閥芯動作，手臂前伸。這里用真空發生器連接吸盤， 使吸 盤內空氣被抽走，形成真空，利用大氣壓將吸盤緊緊吸附在物料上。 真空發生器 真空發生器的作用主要是使吸盤的橡膠皮碗形成真空而將工件吸附。得電后推桿動作實現換位。它的 用途很廣，種類也很多。 方向控制閥 方向控制閥通過改變壓縮空氣流向和通斷，達到改變執行元件的狀態，通常可分為單向型控制閥和換向型控制閥兩類。 氣動控制元件可分為壓力控制閥、流量控制 閥和方向控制閥。雙作用氣缸是從 活塞 兩側交替供氣，對于此機械手設計的上升、下降和手臂伸縮應選用單活塞桿雙作用氣缸。 氣源裝置主要有空氣壓縮機和儲氣罐構成。 機械手驅動系統的控制設計 根據本機械手的要求，在驅動系統中氣缸的運動方式主要有直線運動和擺動。 執行機構簡圖 機械手執行機構簡圖如圖 6 1右旋限位開關 2 左旋限位開關 3 回縮限位開關 4 前伸限位開關 5 上升限位開關 6 下降限位開關 A 擺動氣缸 B前伸 /回縮氣缸 C上升 /下降氣缸 D 真空吸盤 圖 執行機構簡圖 7 第三章 驅動系統的分析與選擇 機械手的驅動系統主要執行傳動動作。這里選雙導向桿作為導向裝置。 手臂的伸縮和升降運動一般采用直線油 (氣 )缸驅動。它一般結構簡單，設計方便，而且吸盤一般由橡膠制成，還不易損傷工件，所以應用廣泛。常用的手部結構有：夾持式和氣吸式。 （ 3） 立柱 支承手臂并帶動它升降、擺動的機構。球坐標式機械手和關節式機械手由于經濟性格實用性的問題不予考慮。 （ 3） 物料分揀機械手控制系統的設計 控制系統：顧名思義，它是機械手的運動控制的核心，指揮驅動系統按要求 工作。 主要研究的內容 如今，機械手已經達到操作靈活簡單，運行可靠性高的狀態，不過隨著隨著 2 其技術的開發和 應用領域的延伸，還要考慮到其經濟性，降低成本。同時政府的資金和政策的扶持必然是不可少的，這是機械手發展的重要契機。 目前，國際上的有很多機械手公司。 可編程控制器 (PLC)它是把計算機和繼電器控制各自的優點結合起來，較之前的控制系統操作更加簡便，功能更加完備。 通過一系列的研究與探索，最后得出了一種設計方案，基本上這種物料分揀機械手 能 達到經濟適用且可靠性高的效果。 本論文通過對機械手發展現狀的觀察，著眼于未來機械手對整個生產行業的影響，對機械手應有的設計提出了一些想法。首先決定采用氣動驅動和 PLC 控制的設計方案，極大程度上發揮了各自功能的優點，使軟硬件達到互補的效果，這也是未來機械手發展的一個趨勢。 關鍵詞 : 機械手，氣動控制， 可編程控制器（ PLC），自動化控制，物料分揀 南京工程學院畢業設計說明書（論文） Abstract With the development of productive forces, advanced manufacturing are introducing manipulator gradually, through which to acplish some work,for example handling, sorting, etc., instead of a humandominated heavy labor. The paper observes the status of the development of manipulator, focus on the impact of future manipulator for the entire manufacturing industry, put forward some ideas of the design of the manipulator . Firstly I decide to use pneumatic drive and PLC to control , to a great extent play the advantages of their functions,