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1、海疆2林电孑科被丈玲GU1.1.1.NUNIVERSITYOFE1.ECTRONICTECHNO1.OGY毕业设计说明书题目：传送带及机械手P1.C限制设计院（系）：机电工程学院专业：机械设计制造及其自动化学生姓名：黄露丹学号：0901120201指导老师：郭中玲职称:高级工程师题目类S1.匚愀论探讨口眼探讨0I：辟设H匚忙拜技术探讨匚收件开发2013年6月5日在工业生产和其他领域内，由于工作的须要，人们常常受到高温、腐蚀及有毒气体等因素的危害，增加r工人的劳动强度，甚至r危及生命。自从机械手问世以来，相应的各种难题迎刃而解。机械手可在空间抓放、搬运物体，动作敏捷多样，适用于可变换生产品种的中
2、、小批量自动化生产，广泛应用于柔性自动线。机械手股由耐高温，抗腐蚀的材料制成，以适应现场恶劣的环境，大大降低了工人的劳动强度，提高了工作效率.机械手是工业机器人的重要组成部分,在很多状况卜它就可以称为工业机器人。工业机谓人是集机械、电子、限制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术丁一体的现代制造业重要的自动扮装备.广泛采纳工业机器人，不仅可以提高产品的质证及产量，而且对保障人身平安，改善劳动环境,减轻劳动强度，提高劳动生产率,节约原材料消耗以及降低生产成本,有着特别重要的意义。可编程限制涔是继电器限制和计獴机限制出上开发的产品，渐渐发展成以微器处理为核心把自动化技术、计算机技术、通信技术他
3、为一体的新型工业自动限制装设。本文应用三菱公司生产的可编程限制器FX系列P1.C,实现机械手搬运限制系统，该系统充分利用了可编程限制器(P1.C)限制功能.使该系统牢靠稔定，时期功能范围得到广泛应用.关键词:可编程限制器P1.C：P1.C的结构及基本配置：机械手;限位开关AbstractInindustria1.productionandotherareas,asaresu1.toftheneed,peop1.eoftensubjectedtohightemperature,corrosiveandtoxicgashazards,increased1.aborintensity,andeven
4、1.ifc-thrcatcning.Sincetheadventofrobot,a1.1.kindsofprob1.emsso1.vedRobotcaughtinthespace,put.hand1.ingobjects,actionsf1.exib1.e,app1.icab1.etotransformtheproductionofvarietiesinsma1.1.-vo1.umeautomaicdproduction,wide1.yusedinf1.exib1.eautomatic1.ine.Robotbythehightemperature,corrosion-resistantmate
5、ria1.smadeinordertoadapttotheharshenvironmentofthesite,greai1.yreducingthe1.aborintensityandimproveworkefficiencyThemanipu1.atorisanimportantpartofanindustria1.robot,inmanycases,itwi1.1.bereferredtoasindustria1.robots.Theindustria1.robotisamu1.tidiscip1.inarysetofmechanica1.,e1.ectronic,puters,senso
6、rs,artificia1.inte1.1.igenceandotheradvancedtechno1.ogyinoneoftheimportantmodernmanufacturingau1.oma1.ionequipment.Wide1.yusedindustria1.robotscannoton1.yimproveproductqua1.ityandyie1.d,buta1.sotoprotectthepersona1.safety,improvetheworkingenvimnnent.reduce1.aborintensity,improve1.aborproductivity,sa
7、vingrawmateria1.consumptionandreduceproductioncosts,hasaveryimportantsignificance。Theprogrammab1.econtro1.1.erre1.aycontro1.andcomputercontro1.onthedeve1.opmentofproducts,andgradua1.1.ydeve1.opedintoamicro-processingasthecoreautomationtechno1.ogy,computertechno1.ogy,communicationtechno1.ogyandintegr
8、ationofnewindustria1.automaticcontro1.deviceInthispaper,(heproductionofMitsubishiprogrammab1.e1.ogiccontro1.1.erFXseriesP1.C.robothand1.ingcontro1.system,whichtakesfu1.1.advantageoftheprogrammab1.e1.ogiccontro1.1.er(P1.C)contro1.functions.Jomakethesystemre1.iab1.eandstab1.e,theperiodrangeoffunctions
9、hasbeenwide1.yuscd0Keywords：Manipu1.atorconveyorbe1.t：P1.C;Machinehand;1.imitswitch弓I言11总体方案设计21.1 课迎介绍21。2毕业设计的内容21.3 毕业设计任务32P1.C的特点和传送带机械手的介绍32.1 可编程限制器P1.C32.1.1 P1.C慨况32。1.2P1.C的结构及基本配置32。1.3P1.C的类型52。2机械手及传送带6202.1机械手及传送带简介62. 2。2传送带机械手的基本结构63. 2。3机械手的选择72。2.4机械手的用途73设计主体部分83.1限制流程图83。2机械手的限制要
10、求83. 3机械手的设计方法94. 4I/O设备及I/O点安排表93.5限制面板及说明103.6传送带电动机组电路图113.7传送带P1.C输入输出接线图113。8机械手自动限制梯形图134电动机、电磁阀及光电传感器的介绍134.1 电动机的介绍及选用134.2 气缸的介绍及选用144.3 2o1气动元件及双向活塞式气缸154.21,2气缸工作原理154。2.3气缸的选用164.3电磁阀的介绍及选用164.3.1电磁阀简介及分类164.3。2电磁阀工作原理图174.3。3电磁阀的选用184.4光传感器的介绍及选用194.4.1光电传感器的分类194. 4。2常用参数214。4.3光电传感器选用
11、原则：225系统的仿真分析225。1P1.C的编程语言及常用语言设计简介225。2P1.C常用语言设计简介255. 3仿真软件介绍266. 3.1程序仿真步骤265。3。2仿真结果286传送带机械手的优缺点分析296。1传送带机械手的优点296.2传送带机械手的缺点307结论30谢辞32参考文献33附录34引言工业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。工业机械手是工业机器人的一个重要分支。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。机械手作业的精确性和各种环境中完成作业的实力，在国民经济各领域有若广袤的发展前景.
12、防若工业自动化的发展，出现了数控加工中心，它在减轻工人的劳动强度的同时，大大提高了劳动生产率。但数控加工中常见的上下料工序，通常仍采纳人工操作或传统维电器限制的半自动扮装置.前者觉时费工、效率低；后者因设计困难，需较多继电器，接线繁杂，易受车体振动干扰，而存在牢靠;性差、故障多、修理困难等问题。可编程序限制器P1.C限制的上下料机械手限制系统动作简便、线路设计合理、具有较强的抗干扰实力，保证/系统运行的牢靠性，降低f修理率，提高了工作效率.该限制系统采纳可编程限制器为核心，通过对信号的采集、处理、输出一系列的集中限制，使生产更平安积定高效。设计中完成了硬件和软件的设计。实现了传感器、变频涔、机
13、械手等硬件的调配限制，实现传送带自动减速，机械手抓放等功能.P1.C作为限制核心的运用比原有的系统限制性更强,应变更敏快，操作更简洁，使系统拥有牢靠性高，稳定性好、抗干扰实力强,维护便利等众多优点，为平安高效的工业生产供应了更好的硬件环境。机械手技术涉及到力学、机械学、电气液压技术、自动限制技术、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。机械手是种能自动化定位限制并可重新编程序以变动的多功能机器,它有多个自由度，可用来搬运物体以完成在各个不同环境中工作.在现今的中国，塑料制品德业尽管仍屈于劳动力密集型，机械手的运用已经越来越普及。那些电子和汽车业的欧美跨国公司很早就在它们设在中国
14、的工厂中引进了自动化生产。但现在的变更是那些分布在工业密臾的华南、华东沿海地区的中国本十.蚣料加工厂也起先对机械手表现出越来越深厚的爱好,因为他们要面对工人流失率高,以及交带来的挑战。随着我国工业生产的飞跃发展，自动化程度的快速提高，实现工件的装卸、转向、输送或操持焊枪、喷枪、板手等工具进行加工、装配等作业的自动化，已愈来意引起人们的遮视，同时也要求供料机构更加植然、柔性化.对机械手的限制系统提出了更高的要求，原来的继电器限制方式已经渐渐不能满意生产的须要“可编程限制器(P1.C)限制性更强,应变更敏捷，操作更简洁，已经渐渐取代维电罂限制系统成为新的限制方式。本次设计正是基于P1.X限制系统，
15、限制一个机械手传送带工作单元的设计。对于生产流水线的组成及自动化的基础建设有着全要的意义。1总体方案设计1, 1课题介绍在一条自动生产线上，由机械手聘传送带1上的物品传送到传送带2上。机械手的上升、下降、左转、右转、夹紧及放松动作分别由电磁阀限制液压传动系统工作，并用限位开关及光电开关检测机械手动作的状态和物品的位置.传送带1、2均由:相鼠笼型异步电动机驱动，电动机应有相应的爱护。机械手初始状态为手臂在卜限位（下限位开关SQ4受压），手在传送带【上（右限位开关SQ2受压）手指松开。机械手和传送带动作限制示意图卜如图I。11所示。图I.IT传送带机械一动作限制示意图1.2毕业设计的内容机械手搬运
16、模拟系统复位:把P1.C置RUM按下SQ6和SQ1.1手动使机械手回到原点,手爪张开。启动：按下启动按钮，传送带1、2起动，当传送带1上的物品到达前端，光电开关SQ1.检测到物品时,传送带1停止.机械手手指夹住物品,夹紧时，夹紧开关SQ2动作，位气爪夹紧，机械手上升：当触遇到SQ3时，上升到位，机械手伸出；当触遇到5Q6,右移到位,机械手下降；触遇到SQ1.下降到位，气爪张开，放松工件，机械手上升。当触遇到SQ3时,上升到位，当触碰SQ5时，左移到位.当触遇到SQ4下降到位，机械手缩回，到达原点,一次性搬运完成。循环上述动作.停止：按下停止按钮，结束流程.2, 3毕业设计任务(1)打算任务：调
17、查、探讨机械手运行状况,列出所设计的机械手程序运行状况，巩固说要运用的学问。(2)画出电气限制原理图和外部接线图(3)画出I/O安排表(4)程序设计要求(5)机械手要求有3种限制方式：手动限制方式；单周期限制方式：连续限制方式.2P1.C的特点和传送带机械手的介绍2。1可编程限制器P1.C2.1 。IP1.C慨况可编程限制器PROGRAMMAB1.ECONTRO1.1.ER,简称PC).及个人计算机的PC相区分，用P1.C表示.PiX是在传统的依次限制器的基础上引入了微电子技术、计算机技术、自动限制技术和通讯技术而形成的一代新型工业限制装置,，目的是用来取代继电器、执行逻辑、记时、计数等依次限
18、制功能，建立柔性的程控系统.国际电工委员会(IEC)颁布了对P1.C的规定：可编程限制器是种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采纳可编程序的存贮器.用来在其内部存贮执行逻辑运算、依次限制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的、模拟的输入和输出，限制各种类型的机械或生产过程。可编程序限制及其有关设备，都应按易于及工业限制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计.P1.C具有通用性强、运用便利、适应面广、牢靠性而、抗干扰实力强、编程简洁等特点。可以预料：在工业限制象域中，P1.C限制技术的应用必将形成世界潮流P1.C程序既有生产厂家的系统程序，乂有用户自己开发的应用
19、程序，系统程序供应运行平台，同时，还为P1.C程序牢靠运行及信息及信息转换进行必要的公共处理。用户程序由用户按限制要求设计.2.2 .2P1.C的结构及基本限置一般讲，P1.C分为箱体式和模块式两种。但它们的组成是相同的,对箱体式P1.C,有一块CPU板、I/O板、显示面板,内存块、电源等，当然按CP1.性能分成若干型号，并按I/O点数又有若干规格.对模块式PIC有CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架.无任哪种结构类型的P1.C，都属于总线式开放型结构,其I/O实力可按用户须要进行扩展及组合.CPU的构成：P1.C中的CPU是P1.C的核心,起神经中枢的作用,每台P1.C至少有一
20、个CPU,它按P1.C的系统程序赐予的功能接收并存贮用户程序和数据,用扫描的方式采集由现场输入装置送来的状态或数据，并存入规定的寄存器中,同时，诊断电源和P1.C内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等.进入运行后，从用户程序存贮器中逐条读取指令,经分析后再按指令规定的任务产生相应的限制信号，去指挥有关的限制电路.及通用计算机一样，主要由运.算器、限制器、寄存器及实现它们之间联系的数据、限制及状态总畿构成，还有外围芯片、总线接口及有关电路。它确定了进行限制的规模、工作速度、内存容贵等.内存主要用于存储程序及数据，是P1.C不行缺少的组成单元.CPU的限制器限制CPU工作，由它读取指令、说明指
21、令及执行指令。但工作节奏由震荡信号限制。CPU的运算黯用于进行数字或逻辑运算，在限制落指挥卜.工作.CPU的寄存器参及运算,并存储运算的中间结果，它也是在限制器指挥卜工作。CPU虽然划分为以上几个部分，但P1.C中的CpU芯片事实上就是微处理器，由于电路的高度集成，对CPU内部的具体分析己无必要,我们只要弄清它在P1.C中的功能及性能,能正确地运用它就够了。CPU模块的外部表现就是它的工作状态的种种显示、种种接口及设定或限制开关。一般讲，CPU模块总要有相应的状态指示灯，如电源显示、运行显示、故障显示等。箱体式P1.C的主箱体也有这些显示。它的总线接口，用于接1/0模板或底板，有内存接11,用
22、于安装内存，有外设口,用于按外部设备，有的还有通讯口,用于进行通讯。CP1.J模块上还有很多设定开关，用以对P1.C作设定，如设定起始工作方式、内存区等。I/O模块：P1.C的对外功能,主要是通过各种I/O接口模块及外界联系的，按I/O点数确定模块规格及数量，I/O模块可多可少,但其最大数受CPU所能管理的基本配置的实力，即受最大的底板或机架槽数限制。I/O模块集成了P1.C的0电路，其输入暂存涔反映输入信号状态，输出点反映输出谖存器状态。电源模块：有些P1.C中的电源，是及CPU模块合二为一的，有些是分开的，其主要用途是为P1.C各模块的兔成电路供应工作电源.，同时，有的还为输入电路供应24
23、Y的工作电源.电源以其输入类型有:沟通电源，加的为沟通220VAC或IIoYAC,直潦电源，加的为直流电压，常用的为24儿底板或机架：大多数模块式P1.C运用底板或机架，其作用是：电气上，实现各模块间的联系,使Cp1.能访问底板上的全部模块，机械上,实现各模块间的连接，使各模块构成一个整体。P1.C的外部设备：外部设备是P1.C系统不行分割的一部分，它有四大类：(1)编程设备：有简易编程器和智能图形编程器，用于编程、对系统作一些设定、监控P1.C及P1.C所限制的系统的工作状况。编程器是P1.C开发应用、监测运行、检查维护不行缺少的器件，但它不干脆参及现场限制运行.(2)监控设符：有数据监视器
24、和图形监视器“干脆监视数据或通过画面监视数据“(3)存储地备：有存储卡、存储磁带、软磁盘或只读存储胧，用于永久性地存储用户数据，运用户程序不丢失，如EPRo爪EEPROM写入器等。(4)输入输出设备：用于接收信号或输出信号，一股有条码读人器,输入模拟量的电位器,打印机等.P1.C的通信联网：P1.C具有通信联网的功能,它使P1.C及P1.C之间、P1.C及上位计算机以及其他智能设备之间能够交换信息，形成一个统一的整体，实现分散集中限制。现在几乎全部的P1.C新产品都有通信联网功能,它和计算机一样具有RS232接口，通过双纹线、同轴电缆或光缆，可以在几公里甚至几十公里的范围内交换信息.当然，P1
25、.C之间的通讯网络是各厂家专用的，P1.C及计算机之间的通讯，一些生产厂家采纳工业标准总线,并向标准通讯协议靠拢，这将使不同机型的P1.C之间、P1.C及计算机之间可以便利地进行通讯及联网。了解了P1.C的基本结构，我们在购买程控器时就有了个基本配置的概念，做到既经济乂合理，尽可能发挥P1.C所供应的最佳功能。2。1.3P1.C的类型按P1.C的限制类型，其应用大致可分为以卜几个方面.(1)用于逻辑限制这是P1.C最基本，也是最广泛的应用方面。用P1.C取代继电器限制和依次限制器限制。例如机床的电气限制、包装机械的限制、自动电梯限制等。(2)用于模拟量限制P1.C通过模拟量I/O模块，可实现模
26、拟星和数字星之间转换，并对模拟员限制。(3)用于机械加工中的数字限制现代P1.C具有很强的数据处理功能,它可以及机械加工中的数字限制(NC)及计算机限制(CNC)紧密结合,实现数字限制.(4)用于工业机器人限制（5）用于多层分布式限制系统高功能的P1.C具有较强的通信联通实力，可实现P1.X及P1.C之间、P1.C及远程I/O之间、P1.C及上位机之间的通信从而形成多U分布式限制系统或工厂自动化网络.22机械手及传送带2。2。1机械手及传送带简介Mechanica1.hand也被称为自动手Aut。hand能仿照人手和再的某些动作功能，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
27、替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境卜操作以爱护人身平安，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。工业生产上应用的机械手，由于运用场合和工作要求的不同，其结构型式亦各不相同，技术困难程度也有很大差别。但它们都有类似人的手鹘、手腕和手的部分动作及功能：般都能按预定程序,自动地、重复循环地进行工作.此外,还有些非自动化的装备，具有及人体上肢类似的部分动作，结构上及工业机械手是样的，亦可归属于工业机械手的范昭。例如，早期就有一种由人干脆用绳索牵引进行操作的随动机械手和近期发展起来的由人工进行操纵的机械手（如平衡吊）,以及一些就近按钮限制或遥控的非全臼动的单循环的机械
28、手等.1868年，在英国出现皮带式传送带输送机：1887年,在美国出现j螺旋输送机：1905年,在瑞士出现了钢带式输送机：1906年,在英国和德国出现了惯性输送机。此后，传送带输送机爻到机械制造、电机、化工和冶金工业技术进步的影响，不断完善，逐步由完成车间内部的传送，发展到完成在企业内部、企业之间甚至城市之间的物料撒运，成为物料搬运系统机械化和自动化不行缺少的组成部分。传送带一般按有无率引件来进行分类.2.3 2传送带机械手的基本结构机械手包括手部、手腕、手菖和立柱等部件,有的还增设行走机构.（1）手部即及物件接触的部件.由于及物件接触的形式不同，可分为夹持式和吸附式手在本课题中我们采纳夹持式
29、手部结构.夹持式手部由手指（或手爪）和传力机构所构成。手指是及物件干脆接触的构件,常用的手指运动形式有回转型和平移型。回转型手指结构简洁，制造简洁，故应用较广泛.平移型应用较少，其缘由是结构比较困难，但平移型手指夹持101形零件时,工件直径变更不影响其轴心的位置，因此相宜夹持直径变更范围大的工件。手指结构取决于被抓取物件的表面形态、被抓部位（是外麻或是内孔）和物件的重量及尺寸。而传力机构则通过手指产生夹紧力来完成夹放物件的任务。传力机构型式较多时常用的有：浴槽杠杆式、连杆杠杆式、斜面杠杆式、齿轮齿条式、丝杠螺母弹簧式和武力式等.（2）手腕是连接手部和手臂的部件,并可用来调整被抓取物件的方位（即
30、姿态）（3）手臂手臂是支承被抓物件、手部、手腕的重要部件.手臂的作用是带动手指去抓取物件，并按预定要求耨其搬运到指定的位置“工业机械手的手群通常由驱动手臂运动的部件（如油缸、气缸、齿轮齿条机构、连杆机构,螺旋机构和凸轮机构等）及驱动源（如液压、气压或电机等）相协作，以实现手臂的各种运动。（4）立柱立柱是支承手咫的部件，立柱也可以是手臂的一部分，手臂的回转运动和升降（或俯仰）运动均及立柱有亲密的联系。机械手的立柱因工作须要，有时也可作横向移动，即称为可移式立柱.机座机座是机械手的基珈部分，机械手执行机构的各部件和驱动系统均安装于机座上，故起支撑和连接的作用。（6）传送带具有牵引件的传送带一股包括
31、牵引件、承载构件、驱动装置、张紧装置、改向装置和支承件等.牵引件用以传递牵引力，可采纳传送带、牵引链或钢丝绳：承栽构件用以承放物料,有料斗、托架或M具等；驱动装置给输送机以动力，-般由电动机、减速器和制动器（停止器）等组成:张素装置一般有螺杆式和重锤式两种，可使牵引件保持肯定的张力和垂度，以保证传送带正常运转：支承件用以承托牵引件或承载构件，可枭纳托辐、滚轮等。2.2.3机械手的选择由于机械手是在搬运中的应用，所以采纳传送带加旋转的机械F类型。此机械手易于操作，性能牢靠。2。2,4机械手的用途在工业自动化生产中，无论是单机还是组合机床，以及自动生产流水线，都要用到机械手来完成工件的取放。对机械
32、手的限制主要是位置识别、运动方向限制和物料是否存在的判别.其任务是将传送带A上的工件或物品搬运到传送带B上.机械手的上升、下移、左移、右移抓索和放松都是用双线圈三位电磁阀气动缸完成。当某个电磁阀通电时.就保持相对应的动作，即使线圈再断电仍旧保持，直到相反方向的线圈通电，相对应的动作才结束。设备上装有上、卜.、左、右、抓紧、放松六个限位开关，限制对应工步的结束。传送带上设有一个光点开关，监视工件到位及否。机械手是仿照人的手部动作，按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运和操作的自动装理。它特殊是在高温、高压、多粉尘、易燃、易爆、放射性等恶劣环境中，以及笨重、单调,常见的操作中代替人作业，因此获得
33、日益广泛的应用.机械手一般由执行机构、驱动系统、限制系统及检测装置三大部分组.成.智能机械手还具有感觉系统和智能系统.工业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。工业机械手的是工业机器人的一个重耍分支.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J人的智能和适应性.机械手作业的精画性和各种环境中完成作业的实力，在国民经济各领域有着广袤的发展前比。在工业上，自动限制系统有着广泛的应用，如工业自动化机床限制，计鸵机系统,机器人等.而工业机器人是相对较新的电子设备，它正起先变更现代化工业面貌。实际的机器人由带有腕（或称为手普）的主机身和机身
34、端部的工具（通常是某些类型的夹持器）组成,同时也包括一个协助动力系统.本文是时整个设计工作较全面的介绍和总机械手技术涉及到力学、机械学、电气液压技术、自动限制技术、传墟器技术和计算机技术等科学象域，是门跨学科综合技术。3设计主体部分3.1限制流程图本机械手用丁生产线上工件的自动搬运，依据对机械手的工艺过程及限制要求分析，机械手自动连续动作过程分为八个公步,机械手的动作过程如图3。1一1所示：图3.I-I机械手的动作过程图3o2机械手的限制要求为了便于生产加工、修理、调整设置的工作方式选择开关。分为手动和自动操作，其中自动操作中包括小单步、单周期、连续；手动操作包括手动和回原位的操作。手动操作：
35、供修理用，即用按钮对机械手的每步动作单独限制.例如，当选择手动操作时,按卜上升/卜.降按钮，机械手在满意条件状况卜.即执行相应的动作，其它动作以此类推。回原位:当由于断电或其它缘由导致机械手运行中途停止时，再次通电将操作方式选择理手回原位位置,按下笑位按钮，机械手即可按最短路径的原则返回到原点位置.单步运行：供试用，即没按一次启动按钮机械手向前执行一个动作后停止.单周期运行：供首次检验用，当机械手在原点时按下启动按钮，机械手自动执行一个周期后停止在原点位置连续运行：正常运用，当机械手在原点并按卜启动按钮时，机械手周而任始的执行各工步动作.该机械手在自动工作状态时，应先将其工作方式选择开关放在“
36、返回原位”，并按下返回原位按钮，对状态器进行置位,然后再将工作方式选择开关放置自动工作方式下.若自动工作状态解除，则硬件工作方式选择开关放置于“手从操作.位置。3.3机械手的设计方法运用起保停电路进行设计编程。因该机械手的限制有多种工作方式,所以程序上可以划分为公共程序、手动程序、回原点程序和自动程序四部分。（1）公共程序：用于臼动程序和手动程序相互切换的处理，当系统处于手动工作方式时，必需招初始步以外的各步对应的位存储器复位，同时将表示连续工作状态的第位,否则当系统从自动工作方式切换到手动方式，然后又返回自动工作方式时，可能会出现同时有两个步同时激活的异样状况，引起错误的动作。（2）手动程序
37、：为了使系统平安运行，在程序中应设置必要的连锁爱护.（3）会原点程序；机械手在回原点工作方式时，按卜回原点起动按钮,将会自动完成回原点操作，直到回到原点位置后停止.（4）自动程序:在用起保停电路设计的臼动限制程序中应用某点来表示连续工作状态.用某点来表示步及步之间的转换,即当该点为On时允许转换，允许步及步之间的转换。轴下一页表1I/O设法及I/O点安排表输入元件输入维电器输入元件输入维电器粕出元件输出维电器手动X20下限位开关X1.F降电磁阀YO回原点X21上限位开关X2夹紧电磁阀Y1.他步X22右限位开关X3上升电磁阀Y2单周期X23左限位开关X4右行电磁阀Y3连续X24上升按钮X5左行电
38、磁阀Y4回原意起动X25左行按钮X6电机限制IY5起动X26放松按忸X7电机限制2Y6停止X27下降按钮XIO光电开关X30右行按钮X1.1.夹紧开关X3I夹紧按钮XI23.5 限制面板及说明电源开美图3.5-1限制面板图3.6 传送带电动机组电路图图3.6-1传送带电动机加电路图手动单周期SA连续右转SB8左转SB7下降SB6上升SBS夹紧SB4松开SB3停止SB2热保护1FR1.热保护2FR2起动SB1.右限位SQ6左左位SQ5下限位SQ4上跟位SQ3夹紧SQ2光电开关SQ1.-Tnr-7nr-Tnr-TnrKM2传送带2H1.8KM1.传送带1H1.7YV6右行H1.6YV5左行H1.5
39、YV4下降H1.4YV3上升H1.3YV2夹紧H1.2H1.9电源灯QS电源开关电源I20*X21)4电动机、电磁阀及光电传感器的介绍4.1 电动机的介绍及选用沟通电动机，是将沟通电的电能转变为机械能的一种机器。沟通电动机主要由一个用以产生磁场的电磁铁绕组或分布的定子绕组和一个旋转电枢或转子组成.电动机利用通电线圈在磁场中受力转动的现象而制成的.沟通电动机由定子和转子组成，并且定了和转子是采纳同电源，所以定子和转子中电流的方向变更总是同步的，即线圈中的电流方向变了，同时电磁铁中的电流方向也变，依据左手定则，线圈所受磁力方向不变，线圈能接着转卜.去.沟通电动机就是利用这个原理而工作的.沟通电动机
40、诞生于19世纪末，由于它具有限制便利、适应性强、维护便利等一系列优点,所以很快成为工业社会的市要核心，是传动系统中的主力。同时依据不同生产过程的须要，孕育各种各样的电动机调速装置和技术，并逐步得到打发展.本次设计的设定，电动机采纳的是三相异步电动机,需求功率为1KW,转速为900转/分钟.所以选择YP2-1001.-6型电动机其主要参数如卜丁表2丫吃IQOt6型电动机主要冬教型号YP2-100U6额定功率(KW)UI欲定电流（八）3.0燃定转柜N.M)11.2微定转速rmin)910及大转延/额定转矩2-2转动惯ikg-m2)0.0069*ft(kg)274.2 气缸的介绍及选用物件搬运系统的
41、核心部件是机械手，为了机械手能够精确定位及自动限制，这里机械手的行动采纳了气缸气动限制方式。气缸的行动方向则由P1.C限制的电腑阀限制完成.具体结构图如下：由电磁阀限制气体的进口方向，从而推动气缸活塞的左右运动，达到限制机械手左右,上卜.，抓提等动作。卜.面将分别介绍气缸和电磁阀的工作原理、特性及选型。转下一页图U2-1气缸运作结构图4.2。 1气动元件及双向活塞式气缸将压缩空气的压力能转换为机械能，驱动机构作直线往旦运动,摇摆和旋转运动的元件，称为气动元件。在气动执行元件中,运用股多的是直线运动的气缸。依据将空气压力转换成力的受压不见的机构不同，有活塞式和非活塞式（如膜片式）目前运用最多的是
42、活塞K-此次设计中采纳的活塞式单杆双向气缸.双向气缸的活塞前进或后退都能输出动力，行程可依据须要选择。一般气缸两段都带有缓冲装置，当活塞运动到终端时，活塞撞击的力气很大，所以缓冲装置可以有效的削减冲撞力.同时，气缸的两端还设有行程开关，用以检测气缸是否行驶到了极限位置。当气缸行驶到极限位置时，行程开关闭合，电磁般停止供气。4.2.2气缸工作原理此次设计中，为了实现机械手在一个方向上的双向移动，所以选用双向气缸。如下图，当a道进气时，活塞带动机械手向右移动：当b道进气时,活塞带动机械手向左移动。图4。22双向气缸示意图4.2。 3气缸的选用气缸的选用主要考虑的是气缸直径，气缸长度等。此次设计中，
43、采纳了SMCCJ2型，缸径2011m,长度为60Oran的标准型双向气缸。4。3电磁阀的介绍及选用4。3。I电磁阀简介及分类追朔电磁阀的发展史，到目前为止，国内外的电磁阀从原理上分为三大类（即：直动式、分步直动式、先导式），而从阀序结构和材料上的不同及原理上的区分又分为六个分支小类（直动膜片结构、分步膜片结构、先导式膜片结构、直动活寒结构、分步活塞结构、先导活塞结构）.（1）直动式电蹂阀原理：通电时，电磁线圈产生电磁力把关闭件从阀座上提起,阀门打开:断电时,电磁力消逝,弹簧力把关闭件压在阀座上，阀门关闭。特点：在真空、负压、零压时能正常工作，但一般通径不超过25mm.(2)分步直动式电磁阀原理
44、：它是一种直动和先导式相结合的原理，当入口及出口压差W0.05Mpa,通电时，电磁力干脆把先导小阀和主阀关闭件依次向上提起，网门打开.当入口及出口压差0005Vpa,通电时，电磁力先打开先导小阀，主阀下腔压力上升，上腔压力下降，从而利用压差把主阀向上推开；断电时，先导阀和主阀利用弹簧力或介质压力推动关闭件,向下移动，使阀门关闭。特点：在零压差或真空、高压时亦能牢靠工作，但功率较大，要求竖直安装。(3)先导式电腑阀原理:通电时，电磁力把先导孔打开，上腔室压力快速下降,在关闭件四周形成上低下高的压差，推动关闭件向上移动，阀门打开：断电时，弹簧力把先导孔关闭，入口压力通过旁通孔快速进入上腔室在关阀件
45、四周形成卜.低上高的压差，推动关闭件向下移动，关闭阀门.特点：流体压力枪围上限很高，但必需满意流体压差条件。4.3。 2电磁阀工作原理图此次设计采纳的是直动式电磁阀,其工作原理是电磁阀内线圈通断电来限制阀门所在位置，以限制气潦的行股方向，从而达到使气缸活塞两边运动的目的.当须要气缸活塞向右运动时,即气缸左边空间进气。此时P1.C给出信号，电蹂阀开关打开，线圈断电，使弹簧处于放松状态。气体从a管进入气缸。如下图：当须要活塞向左运动时，则电磁阀开关闭合，线图带电,产生磁力.弹簌被压缩,气体此时只能从b管进入气缸，推动活塞运动.如下图：转卜.一页图4.3-2电脱阀关闭气流方向4.3.3电磁阀的选用电
46、磁阀的选用一般从以下5点考虑：(1)适用性：管路中的流体必需和选用的电磁阀系列型号中标定的介质一样。潦体的温度必需小于选用电磁阀的标定温度。电磁阀允许液体粘度一般在20CST以下，大T20CST应注明.工作压差，管路最高压差在小于O.O1.MPa时应选用如ZS,2W,ZQDF,ZCM系列等直动式和分步直动式:最低工作压差大于0。04MPa时可选用先导式(压差式)电磁阀：最高工作JK差应小于电磁阀的最大标定压力；般电磁阀都是单向工作，因此要留意是否有反压差，如有安装止回阀。流体清洁度不高时应在电磁阀前安装过注器，一般电磁阀对介质要求清洁度要好。电源电流和消耗功率应依据输出容域选取，电源电压一般允许10%左右,必需留意沟通起动时VA值较商。（2）牢靠性：电磁阀分为常闭和常开二种；一般选用常闭型，通电打开，断电关闭；但在开启时间很长关闭时很短时要选用常开型r.寿命试验，工厂一般属型式试险项目，准确地说我国还没有电磁阀的专业标准，因此选用电磁阀厂家时慎田.动作时间很短频率较高时一般选取直动式，大口径选用快速系列。（3）平安性：一般电磁阀不防水，在条件不允许时请选用防水型，工厂可以定做。电磁阀的最高标定公称压力肯定要超过管路内的最高压力，否则运用寿命会缩短或产生其它意外状况
