盛方自动化科技公司,泗洪XD-E6TC-P

基于PLC的三自由度机械手控制系统设计与实现

　机械手是一种能模拟人的手臂动作，按照设定程序、轨迹和要求，代替人手进行抓取、搬运工件或操持工具的机电一体化自动装置。三自由度机械手又称3D机械人，能够实现三个自由度方向(水平、垂直和旋转)的抓取或放置物品，具有操作范围大，灵活性好，应用广泛的特点。

　　可编程控制器(PLC)是一种专门为工业应用而设计的进行数字运算操作的电子控制装置。由于其具有可靠性高，XD-E6TC-P供应商，功能强，编程简单，人机交互界面友好等特性而广泛用于工业控制系统。

　　步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环执行元件。在非超载情况下，电机的转速、停止位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数目。这*性关系的存在，加上步进电机只有周期性误差而无累计误差的特点，使其在速度、*等控制领域应用得非常广泛。

　　机械手按驱动方式可分为液压式、气动式、电动式和机械式机械手。本文设计的三自由度机械手属于混合式机械手，它综合了电动式和气动式机械手的优点，既节省了行程开关和PLC的I／O端口，又达到了简便操作和精1确*的目的。

　　1 三自由度机械手的系统结构与运动方式

　　三自由度机械手为圆柱坐标型。图1为机械手结构示意图，XD-E6TC-P生产厂家，机械手手臂的左右运动(水平方向)由伸缩步进电机控制，上下运动(垂直方向)由升降步进电机控制，逆时针和顺时针旋转运动则由底盘直流电机的正反转控制。机械手的夹紧装置采用关节结构，其夹紧与松开用气压驱动，并由电磁阀控制。

机械手结构示意图

　　机械手可以根据设定程序的动作将工件从A处搬运到B处。SQ1，SQ2，SQ5，SQ6为水平和垂直方向上的限位开关，XD-E6TC-P供应，SQ3，SQ4为原点位置和终点位置的光接近开关。

随着PLC的推广普及，PLC产品的种类和型号越来越多，功能日趋完善，目前从国外引进的及国内厂商组装或者自行开发的PLC产品已有几十个系列。上百种型号。其结构形式，性能，容量，指令系统，编程方法，价格等各有不同，适用的场合也各有侧重。因此，合理选择PLC产品，泗洪XD-E6TC-P，对于****PLC控制系统的技术经济指标起着重要作用。各厂家生产的产品在质量上都能过关的情况下如何选择满足自己需求，既经济实惠，又不浪费机器容量。PLC的选择主要包括机型选择，容量选择，输入输出模块选择，电源模块选择等几个方面。

（一）PLC的类型 PLC按结构分为整体型和模块型两类，按应用环境分为现场安装和控制室安装两类；按CPU字长分为1位、4位、8位、16位、32位、64位等。从应用角度出发，通常可按控制功能或输入输出点数选型。整体型PLC的I/O点数固定，因此用户选择的余地较小，用于小型控制系统；模块型PLC提供多种I/O卡件或插卡，因此用户可较合理地选择和配置控制系统的I/O点数，功能扩展方便灵活，一般用于大中型控制系统。

广泛使用的PLC编程

1．编程方法简单易学

　　梯形图是使用得****多的PLC的编程语言，其电路符号和表达方式与继电器电路原理图相似，梯形图语言形象直观，易学易懂，熟悉继电器电路图的电气技术人员只需花几天时间就可以熟悉梯形图语言，并用来编制用户程序。

　　梯形图语言实际上是一种面向用户的高1级语言，PLC在执行梯形图程序时，将它“翻译”成汇编语言后再去执行。

　　2．功能强，性能价格比高

　　一台小型PLC内有成百上千个可供用户使用的编程元件，有很强的功能，可以实现非 常复杂的控制功能。与相同功能的继电器系统相比，具有很高的性能价格比。PLC可以通过通信联网，实现分散控制，集中管理。

　　3．硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强

　　PLC产品已经标准化、系列化、模块化，配备有品种齐全的各种硬件装置供用户选用，用户能灵活方便地进行系统配置，组成不同功能、不同规模的系统。PLC的安装接线也很方便，一般用接线端子连接外部接线。PLC带负载能力，可以直接驱动一般的电磁阀和中小型交流接触器。

　　硬件配置确定后，通过修改用户程序，就可以方便快速地适应工艺条件的变化。