在實訓(xùn)中用的金屬機械手，動作繁瑣，在夾持工件時，金屬機械手的動作：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)，才完成一次動作，而改造后的真空盤式機械手只要讓它翻轉(zhuǎn)即可，當物料到來時，真空盤式機械手的動作：吸盤動作吸住工件→翻轉(zhuǎn)180度到出料口→吸盤失電放下物料→返回初始狀態(tài)。可以看出動作簡單很多，減少了不必要的麻煩。 設(shè)計項目與工作的任務(wù)：設(shè)計一條對工件進行顏色辨別、姿態(tài)調(diào)試及旋向變化移出的生產(chǎn)線。生產(chǎn)線由：（1）送料機構(gòu)（2）直流皮帶輸送線（3）垂直機械手（4）懸臂真空盤式機械手（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)送料機構(gòu)處的傳感器進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，傳送帶帶動工件到指定位置后對工件進行顏色的判斷，如果是紅色且開口向上，真空盤式機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，先由垂直機械手把工件翻轉(zhuǎn)180度，變?yōu)殚_口向上在由盤式機械手把工件送達出料口，但如果是黑色且開口向上，則需要對工件的內(nèi)部進行檢測，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工件到達自己的區(qū)域。 本設(shè)計的工藝要求：（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、原點位置：垂直機械手在下位，氣指張開，并在正面狀態(tài)；輸送帶都停止；盤式真空機械手在出料的左側(cè)；送料機構(gòu)在后退位置；原點指示燈亮，當有任何一個元件不在原點位置，原點指示燈閃爍（每2秒閃爍1次），系統(tǒng)不能啟動。系統(tǒng)運行后原點指示燈不作指示。 2、啟動后，送料機把工件送至姿勢判別位進行姿勢判別（向上或向下）后，送料機構(gòu)把工件送出；直流輸送線動作；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，由垂直機械手翻轉(zhuǎn)180度，放下后，則由懸臂機械手送至出料口，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，則由垂直機械手提起工件翻轉(zhuǎn)工件開口朝上，放下后，再由懸臂機械手送至出料口，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秒后再由垂直機械手再翻轉(zhuǎn)一次使工件開口朝上，再由懸臂機械手送至出料口，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)運行全部停止。此時，若機械手夾持有物料，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 本次項目設(shè)計用的PLC型號是三凌FX2N—48MR，變頻器型號是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，相對濕度在70%以下，電源系統(tǒng)最好帶隔離變壓器，應(yīng)遠離大功率電子發(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)試前的準備工作 確保程序本身沒有語法錯誤，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分機構(gòu)調(diào)試，先調(diào)試有料及姿勢判別機構(gòu) ②接著調(diào)試顏色判別和垂直機械手機構(gòu) ③然后調(diào)試旋轉(zhuǎn)機械手機構(gòu) ④最后調(diào)試交流輸送帶機構(gòu)。要調(diào)整每個傳感器的位置，機械裝置的位置，確保動作到位 4、整體調(diào)試 在分步調(diào)試完成后，接下來就要進行整體調(diào)試了，看設(shè)備能否按照總體要求運行，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)計主要用于一些物料需要進行顏色判斷的場合，并進行分揀，在設(shè)計中解決了金屬機械手在夾持工件中易損傷工件的問題，并精簡了金屬機械手的動作步驟，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)計中應(yīng)進一步的改進。 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！祝愿他們在今后的工作中一切順利！ 參考文獻： 1．《電工新技術(shù)教程》梁耀華等主編 中國勞動社會保障出版社 2006 2．《電工新技術(shù)教程實訓(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