在實(shí)訓(xùn)中用的金屬機(jī)械手，動(dòng)作繁瑣，在夾持工件時(shí)，金屬機(jī)械手的動(dòng)作：伸出→下降→夾持→上升→縮回→旋轉(zhuǎn)→伸出→下降→松開→上升→縮回→旋轉(zhuǎn)，才完成一次動(dòng)作，而改造后的真空盤式機(jī)械手只要讓它翻轉(zhuǎn)即可，當(dāng)物料到來時(shí)，真空盤式機(jī)械手的動(dòng)作：吸盤動(dòng)作吸住工件→翻轉(zhuǎn)180度到出料口→吸盤失電放下物料→返回初始狀態(tài)。可以看出動(dòng)作簡單很多，減少了不必要的麻煩。 設(shè)計(jì)項(xiàng)目與工作的任務(wù)：設(shè)計(jì)一條對(duì)工件進(jìn)行顏色辨別、姿態(tài)調(diào)試及旋向變化移出的生產(chǎn)線。生產(chǎn)線由：（1）送料機(jī)構(gòu)（2）直流皮帶輸送線（3）垂直機(jī)械手（4）懸臂真空盤式機(jī)械手（5）交流調(diào)頻皮帶輸出線、顏色判別器等組成（6）PLC模塊（7）變頻器模塊（8）電源模塊（9）按鈕模塊和顏色判斷模塊；完成的任務(wù)為：把工件下料到指定位置，經(jīng)送料機(jī)構(gòu)處的傳感器進(jìn)行有料和姿勢的檢測以后，把工件推出送到第一條傳送帶上，傳送帶帶動(dòng)工件到指定位置后對(duì)工件進(jìn)行顏色的判斷，如果是紅色且開口向上，真空盤式機(jī)械手就把工件直接送到出料口，如果是紅色且開口向下的工件，先由垂直機(jī)械手把工件翻轉(zhuǎn)180度，變?yōu)殚_口向上在由盤式機(jī)械手把工件送達(dá)出料口，但如果是黑色且開口向上，則需要對(duì)工件的內(nèi)部進(jìn)行檢測，所以工件要先翻轉(zhuǎn)180度，檢測后，在翻回180度，再有吸盤將其送到出料口，如果是黑色開口向下，本身就進(jìn)行了檢測，所以只要將其翻轉(zhuǎn)180度，讓它開口向上，然后由盤式機(jī)械手將其送到出料口即可。送到出料口的工件由第二條傳送帶帶動(dòng)工件到達(dá)自己的區(qū)域。 本設(shè)計(jì)的工藝要求：（1）能正確判斷工件的紅、黑兩種顏色；（2）能正確判斷工件的姿勢，開口情況；（3）能準(zhǔn)確輸送工件;(4)面板由按鈕模塊控制。（I/O分配圖見附錄圖一） 生產(chǎn)線的工作程序如下（狀態(tài)圖見附錄圖二，梯形圖見附錄表三）： 1、原點(diǎn)位置：垂直機(jī)械手在下位，氣指張開，并在正面狀態(tài)；輸送帶都停止；盤式真空機(jī)械手在出料的左側(cè)；送料機(jī)構(gòu)在后退位置；原點(diǎn)指示燈亮，當(dāng)有任何一個(gè)元件不在原點(diǎn)位置，原點(diǎn)指示燈閃爍（每2秒閃爍1次），系統(tǒng)不能啟動(dòng)。系統(tǒng)運(yùn)行后原點(diǎn)指示燈不作指示。 2、啟動(dòng)后，送料機(jī)把工件送至姿勢判別位進(jìn)行姿勢判別（向上或向下）后，送料機(jī)構(gòu)把工件送出；直流輸送線動(dòng)作；交流輸送線停止。 3、直流輸送線把工件送到顏色判斷區(qū)，直流輸送線停止； 4、如果判定紅色工件開口向上，則由懸臂機(jī)械手送至出料口，交流輸送線由低速轉(zhuǎn)位高速，并把工件送到紅色堆放區(qū)后，交流輸出線再改為低速； 5、如果判斷紅色工件開口向下，由垂直機(jī)械手翻轉(zhuǎn)180度，放下后，則由懸臂機(jī)械手送至出料口，交流輸送線由低速轉(zhuǎn)位高速，并把工件送到紅色堆放區(qū)后，交流輸出線再改為低速； 6、如果黑色工件開口向下，則由垂直機(jī)械手提起工件翻轉(zhuǎn)工件開口朝上，放下后，再由懸臂機(jī)械手送至出料口，交流輸送線由低速轉(zhuǎn)位高速，并把工件送到黑色堆放區(qū)后，交流輸出線再改為低速； 7、如果黑色工件開口朝上，則由垂直垂直機(jī)械手提起工件翻轉(zhuǎn)180度后，向下作檢查，1秒后再由垂直機(jī)械手再翻轉(zhuǎn)一次使工件開口朝上，再由懸臂機(jī)械手送至出料口，交流輸送線由低速轉(zhuǎn)位高速，并把工件送到黑色堆放區(qū)后，交流輸出線再改為低速； 8、生產(chǎn)線設(shè)置急停按鈕。按下急停按鈕后，系統(tǒng)運(yùn)行全部停止。此時(shí)，若機(jī)械手夾持有物料，則應(yīng)保持夾持狀態(tài)。 設(shè)備的調(diào)試大綱： 1、安裝與使用的環(huán)境 本次項(xiàng)目設(shè)計(jì)用的PLC型號(hào)是三凌FX2N—48MR，變頻器型號(hào)是FR-E540-0.75K-CHT,PLC必須安裝在通風(fēng)透氣陰涼的地方，環(huán)境溫度宜在攝氏0至55度之間，相對(duì)濕度在70%以下，電源系統(tǒng)最好帶隔離變壓器，應(yīng)遠(yuǎn)離大功率電子發(fā)射設(shè)備，如電火花等，要和易燃、易爆設(shè)備保持足夠的距離。 2、調(diào)試前的準(zhǔn)備工作 確保程序本身沒有語法錯(cuò)誤，PLC本身工作性能良好，電腦及連接適配器能正常工作，有獨(dú)立可靠的接地線，保證設(shè)備不因靜電出現(xiàn)功能紊亂，軟硬件設(shè)備接線正確，供電正常。 3、調(diào)試步驟 ①分機(jī)構(gòu)調(diào)試，先調(diào)試有料及姿勢判別機(jī)構(gòu) ②接著調(diào)試顏色判別和垂直機(jī)械手機(jī)構(gòu) ③然后調(diào)試旋轉(zhuǎn)機(jī)械手機(jī)構(gòu) ④最后調(diào)試交流輸送帶機(jī)構(gòu)。要調(diào)整每個(gè)傳感器的位置，機(jī)械裝置的位置，確保動(dòng)作到位 4、整體調(diào)試 在分步調(diào)試完成后，接下來就要進(jìn)行整體調(diào)試了，看設(shè)備能否按照總體要求運(yùn)行，各步之間的協(xié)調(diào)情況如何，有銜接不上的地方再作重新調(diào)整。 結(jié)束語：本設(shè)計(jì)主要用于一些物料需要進(jìn)行顏色判斷的場合，并進(jìn)行分揀，在設(shè)計(jì)中解決了金屬機(jī)械手在夾持工件中易損傷工件的問題，并精簡了金屬機(jī)械手的動(dòng)作步驟，提高了工作的效率；但是在工件的檢測的步驟還是比較繁瑣，在今后的設(shè)計(jì)中應(yīng)進(jìn)一步的改進(jìn)。 致謝：在我的論文編寫中，韓亞蘭校長、梁朝霞老師、王澤春老師給我很大的幫助，在次表示感謝！祝愿他們?cè)诮窈蟮墓ぷ髦幸磺许樌? 參考文獻(xiàn)： 1．《電工新技術(shù)教程》梁耀華等主編 中國勞動(dòng)社會(huì)保障出版社 2006 2．《電工新技術(shù)教程實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)》廣東省電工新技術(shù)教程編審組編 2007 3．《可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)》廖常初主編 重慶大學(xué)出版社 2002 4．《可編程序控制應(yīng)用技術(shù)》陳金華主編 北京電子工業(yè)出版社1996 附錄：圖一I/O分配原理圖 圖二轉(zhuǎn)態(tài)轉(zhuǎn)移圖 圖三梯形圖