【《机械手结构及控制系统设计及CATTA仿真模型探究》11000字】

XXVII5机械手PLC的控制系统设计5.1PLC控制功能简介对四自由度机构臂的机构结构有一定的认识后，使用PLC控制功能确保机械臂可以自由到达指定位置，本课题所完成的设计使用控制阀都可以进行控制，以确保电机到达指定的位置，在本课程的四个自由度结构都会有控制阀完成控制，使电机到达想要的位置，设备下方需再加一个七轴装置，在此设定有五个限位开关，每一个自由度都会有限位开关，主要发是X1-X5。现对本码垛机械手的运动过程进行分析。首先本码垛机械手在开始运动的过程之中，根据第二章的内容我们了解到，它的角度a1=-30度，角度a2=52.3776，角度a3=-32.2605，角度a4=-110.117，滑移位置L1=620.3558mm，S0自动置位，a1转动电磁阀Y1接通，机构1转动-60度，a2转动电磁阀Y2接通，机构2转动0度，a3转动电磁阀Y3接通，机构3转动-4.4726度，a4转动电磁阀Y4接通，机构4转动4.4725度，移动电磁阀Y5接通，机构5移动-21.221mm；如果本码垛机械手到达限位开关X2，时，那么相应的PLC编程也会从S20转移到S21,a1,a2,a3,a4,a5，这些电磁阀将由PLC程序移动，机构1旋转180度，机构2旋转8.3765度，机构3旋转5.9654度，机构4旋转-14.3419度，机构5位移-59.1348mm；如果本码垛机械手到达限位开关X3，时，那么相应的PLC编程也会从S21转移到S22，a1，a2，a3，a4，a5这些电磁阀将会通过PLC程序进行运动，机构1，2，3，4分别转动-60度，-8.3765度，8.7546度，-0.3781度，机构5位移91.2144mm；当五个机构到达限位开关X4，时，那么相应的PLC编程也会从S22转移到S23，a1，a2，a3，a4，a5这些电磁阀将会通过PLC程序进行运动，机构1，2，3，4分别转动-120度，0度，-14.72度，-14.72度，机构5位移-32.0796mm；当五个机构到达限位开关X2，时，那么相应的PLC编程也会从S23转移到S24，a1，a2，a3，a4，a5这些电磁阀将会通过PLC程序进行运动，机构1，2，3，4分别转动180度，8.3765度，5.9654度，-14.3419度，移动电磁阀Y5的位移为59.1348mm：在5个机构达到限位开关X3的时候，则对应PLC编程将由S24移至S25、a1、a2、a3、a4,a5，上述电磁阀将由PLC程序动作，这样的一个程序周期过程即可完成，后期的运动将会依旧采用这样方式进行重复运行，本PLC编程可以采用自动运动、点动等多种方式进行运行。根据实际生产需求进行运行。5.2PLC编程框图根据以上所描述的设计过程，它的PLC编程是由控制梯形图来表达的。它在接线过程中，采用此方式能够按照4.1节描述达到指定的限位处，控制梯形图如图5-1，如图5-2所示。图5-1控制梯形图图5-2PLC控制梯形图5.3本章小结在这一章中，本文的研究内容如下：使用PLC对本机械臂达到限位处X1-X5之间所进行的位置转化。本码垛机械臂进行运转时，编程可以利用PLC程序对机械臂的结构发出命令，由此达到对机构臂的控制，在经过一系列的编程后，机构臂无论在任何范围内都能达到，由此可知PLC编程的重要。PAGE42结论本篇论文开始通过目前市场上的搬运机械手与其工作的运行原理进行研究，明确本文研究的意义和目的，以及本论文的设计主旨，然后对本课题所设计的四自由度搬运机械手进行了主框架规划，对它的关键零部件结构进行设计与计算等工作之后，还需要再进行校骇，画出相应的装配图与零件图，使用仿真软件完成仿真，确保整体的结构不仅简而且也容易懂。第一：对市场上的搬运机械臂种类还有使用的情况分析，本文所研究的搬运机械臂结构意义，可以到达一般要求。第二：对本文要研究的搬运机构臂结构进行明确，搬运机械臂的方向可以到达现场使用的要求。第三：设计出机械手的整体结构，上臂、底座还有腰关节以及夹持装置进行重点设计。第四：在确定下会动的结构后，再去设计齿轮、传送带结构等，确保符合专业科学标准。第五：用专业的软件再进行分析，确保本文设计可以达到一般要求，此次毕设对我而言是一个非常大的挑战，于我的能力也是在进一步的训练，在工作量巨大的文献寻找工作中，我阅读了大量的专业书籍，这个过程是十分枯燥的，但这给我的心性也是非常大的磨练，不仅增加了我的知识储备，也让我择建模软件进了进一步的深刻认知，这些软件对于我将来的工作将更加的有帮助，我的职场之路也可以走得更加的顺畅一些，于我一生来说，这是一次弥足珍贵的体验。毕业设计至此结束，看着成功设计出来的作品，这段时间的辛勤付出也算了有了一个圆满的结果。在论文撰写期间，导师对我帮助很大，不仅替我答疑解惑，也让我学习到了非常多用的知识。在未来我将更加努力的学习，以报效社会，不辜负学校老师对我的教导。参考文献[1]王文红,任娟,金浩.PLC控制步进电动机在机械手中的应用[J].机电工程技术,2022,51(07):134-136.[2]莫坚,左继红.基于物料搬运三自由度气动机械手设计及夹紧气缸选用[J].技术与市场,2022,29(03):35-37.[3]吴德刚,赵利平,陈乾辉.基于机器视觉的机械手夹持角自动化控制系统[J].制造业自动化,2022,44(02):187-190.[4]周益锋.冲床上下料机械手的结构设计[J].锻压装备与制造技术,2021,56(06):31-34.[5]潘宁.数控车床自动上下料机械手结构设计[J].内燃机与配件,2021(22):83-84.[6]张书林.工业搬运三轴机械手的制作探究[J].机械管理开发,2021,36(04):10-11+26.[7]管树龙.数控车床自动上下料机械手结构设计[J].内燃机与配件,2021(07):75-77.[8]张德福.气动可伸缩折叠旋转机械手设计[J].组合机床与自动化加工技术,2021(03):142-144+148.[9]鄢强,吴亮,宋慧瑾,吴燕,冉强林.五自由度机械手结构及电气控制设计[J].成都大学学报(自然科学版),2020,39(03):304-309.[10]常宗瑜,张扬,郑方圆,郑中强,王吉亮.水下机器人-机械手系统研究进展：结构、建模与控制[J].机械工程学报,2020,56(19):53-69.[11]金兴伟,王典.基于PLC和触摸屏控制的教学用气动机械手研制[J].湖北工业职业技术学院学报,2020,33(02):65-67.[12]张颖,赵长盛,苑文博,郝丽娜.仿人机械手设计与硬度感知研究[J].东北大学学报(自然科学版),2020,41(03):349-354+392.[13]王乐天,王梦娇,赵银萍,韩继瑞.基于PLC的上下料机械手结构设计[J].内燃机与配件,2020(02):207-208.[14]芮义皓.减速器多工序机械手结构设计及成型研究[J].价值工程,2020,39(03):191-192.[15]李建校,尹飞超,贾旭,李红利.基于PLC的气动机械手控制系统设计[J].产业与科技论坛,2019,18(22):64-65.[16]左国.PLC机械手取料系统设计及应用[J].机械管理开发,2018,33(08):210-212.[17]王宇钢,朱彦松.基于PLC控制的气动搬运机械手设计研究[J].装备制造技术,2018(07):4-6.[18]徐嘉豪,邓君.小型桌面机械手控制系统及驱动部件的设计[J].机械研究与应用,2018,31(03):123-124+129.[19]Robotics;InvestigatorsfromGeorgiaInstituteofTechnologyTargetRobotics(ActiveRobot-assistedFeedingWithaGeneral-purposeMobileManipulator:Design,Evaluation,andLessonsLearned)[J].JournalofEngineering,2020.[20]SabriUzuner,NihatAkkus.5-DOFserialrobotmanipulatordesign,applicationandinversekinematicsolutionthroughanalyticalmethodandsimplesearchtechnique[J].PamukkaleUniversityJournalofEngineeringSciences,2020,26(2):.[21]DaehyungPark,YuunaHoshi,Ha