机械手自动分拣系统Word文档格式.docx

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（2）封装性（易学易用）。

通用组态软件所能完成的功能都用一种方便用户使用的方法包装起来，不需掌握太多的编程语言技术（甚至不需要编程技术），就能很好地完成一个复杂工程所要求的所有功能；

（3）通用性，每个用户根据工程实际情况，利用通用组态软件提供的底层设备（PLC、智能仪表、智能模块、板卡、变频器等）的I/ODriver、开放式的数据库和画面制作工具，就能完成一个具有动画效果、实时数据处理、历史数据和曲线并存、具有多媒体功能和网络功能的工程。

第二章机械手分拣系统的功能要求

第三章机械手分拣系统的总体设计方案

组态画面的设计

新建MCGS工程文件，命名为“机械手分拣控制系统”。

控制系统的画面是自动运行界面，如下图。

图3-1机械手分拣系统组成结构图

该系统的组成部分多，制作过程较为复杂，按其结构，具体可分为机械手、传送带和质检传感器的制作。

机械手画面的设计思路

该系统中有三个机械手，虽然每个机械手的功能不同，但在外形上是一致的，其中2#和3#机械手是完全一样的，只要制作出其中一个，另一个在此基础上进行复制即可获得。

而1#机械手只需将己完成的机械手图符施加一个左右镜像操作便可得出。

因此，需要先出一个机械手图符。

机械手的制作包括支架和气爪。

机械手的支架如图10-2，机械手气爪的组成如图10-3。

图3-2机械手的组成部分图3-3机械手气爪组成部分

图3-4伸缩变化的动画连接图

图3-5升降变化的动画连接图

图3-6旋转变化的动画连接图

送带动画的设计思路

如下图中所示。

图3-7静态画面

质检传感器的制作，绘制2个矩形框和2个圆，将其摆放如图

图3-8检传感器

3.2系统的工作流程

机械手分拣系统主要由三个机械手和一条传送带组成，如图1-1所示。

三个机械手的功能分别是上料、正品拣拾和次品拣拾，在每个机械手旁边都有料盒。

上料机械手按一定要求将待分拣产品放置在传送带上，分拣机械手则是按检查的结果将产品分类，分别放入各自旁边的料盒中。

传送带按要求以一定速度运转，其上安装有三个间隔相同的位置传感器，第一个位置传感器旁装有产品质量检测传感器，用来判断到来的产品是否合格；

第二个和第三个位置传感器分别放置在两个分拣机械手附近，当该传感器感应到产品到来时可发出信号以驱动相应机械手动作。

图3-9机械手分拣系统组成结构图

选用的机械手均有四自由度气动机械手，即机械手在工作时可以进行升降、伸缩、旋转和气爪的抓放运动，在升降、伸缩和旋转运动的两个终端各安装有一对限位开关，当机械手运动到某方向的极限位置时，相应限位开关会发出“到达”信息，便可反映出机械手的位置状态，以便其进行下一步的操作。

系统中安装有气缸，机械手的动作由气缸驱动。

为保证系统的正常运行、停止，分拣系统中具有运行和停止控制功能。

每个机械手的受控情况如表所示，传送带的受控情况如图所示。

各传感器能够正常工作，反映位置状态信息。

同时，手动控制和自动控制之间可以实现合理地切换，避免系统工作出错。

表机械手的受控过程

气爪上升命令

控制器

机械手

气爪上升

气爪下降命令

气爪下降

气爪拉伸命令

气爪前伸

气爪收缩命令

气爪回缩

气爪正旋命令

旋向传送带

气爪逆旋命令

旋向料盒

气爪张命令

气爪张开

气爪合命令

气爪闭合

图传送带的受控过程

传送带启动/停止命令

传送带启动/停止

控制系统的组成

这是一个程序控制系统，如果以计算机为控制器，其控制系统如表所示。

表机械手分拣控制系统

质量检测传感器

计算机

上料机械手

位置传感器

正品分拣机械手

次品分拣机械手

传送带

由表可以看出，计算机作为控制单元，其输入信号为4个传感器发出的开关量信号以及机械手反馈的状态信息，输出信号则用来控制各个机械手的动作和传送带的运转。

这些是实现机械手分拣系统的必要变量，还需一些支持动画效果的数值型数据对象、使用定时器的相关数据以及反映工作阶段的变量等。

有关传送带的数据有2个，即“传送带启停”和“传送带旋转”，分别是开关型和数值型，无存盘和报警属性。

在实时数据库窗口中，各建一个开关型和数值型对象，将其基本属性设置如图3-10所示，则实现了这两个对象的建立。

图3-10传送带数据建立

第四章设计思路

机械手分拣系统控制流程图

图4-1上料分拣流程图

脚本程序：

IFStart=1THEN

上料杆伸缩增量=上料杆伸缩增量+1

IF上料杆伸缩增量>

25THEN

上料杆伸缩增量=25

上料气爪增量=上料气爪增量+

ENDIF

IF上料气爪增量>

2THEN

上料气爪增量=2

m=1

IFm=1THEN

Start=0

上料杆伸缩增量=上料杆伸缩增量-1

IF上料杆伸缩增量<

0THEN

上料杆伸缩增量=0

m=0

n=1

料伸缩增量=料伸缩增量-1

IF料伸缩增量<

-25THEN

料伸缩增量=-25

IFn=1THEN

上料杆旋转增量=上料杆旋转增量+1

上料正旋限位开关=1

料旋转增量=料旋转增量+1

IF料旋转增量>

8THEN

料旋转增量=8

IF上料杆旋转增量>

上料杆旋转增量=8

n=0

k=1

IFk=1THEN

50THEN

上料杆伸缩增量=50

上料气爪增量=上料气爪增量

IF上料气爪增量<

上料气爪增量=0

k=0

i=1

a=1

料伸缩增量=料伸缩增量+1

IF料伸缩增量>

料伸缩增量=25

IFa=1THEN

传送带旋转增量=传送带旋转增量+2

IF传送带旋转增量>

传送带旋转增量=50

检测工件=1

传送带旋转增量0=传送带旋转增量0+1

IF传送带旋转增量0>

30THEN

传送带旋转增量0=30

a=0

endif

c=1

传送带启停1=1

IFi=1THEN

i=0

j=1

IFj=1THEN

上料杆旋转增量=上料杆旋转增量-1

IF上料杆旋转增量<

上料杆旋转增量=0

j=0

气爪张开控制流程图

实时数据库

第五章程序设计

正品机械手分拣控制程序

IF正品=1THEN

传送带旋转增量1=传送带旋转增量1+1

传送带旋转增量=传送带旋转增量+1

选择完=1

传送带启停1=0

传送带旋转增量02=0

检测工件=0

传送带启停=1

检测正品杆旋转增量=0

检测正品杆伸缩增量=0

传送带启停3=0

正品提料=0

传送带启停4=0

100THEN

传送带旋转增量=100

IF传送带旋转增量1>

45THEN

传送带旋转增量1=45

a1=1

选择完=0

z1=1

Z2=1

IFa1=1THEN

正品提料=1

正品=0

传送带启停2=1

正品杆旋转增量=正品杆旋转增量+1'

旋转

IF正品杆旋转增量>

正品杆旋转增量=8

m1=1

a1=0

IFm1=1THEN

正品杆伸缩增量=正品杆伸缩增量+1'

下降

IF正品杆伸缩增量>

正品杆伸缩增量=50

正品气爪增量=正品气爪增量+'

爪

IF正品气爪增量>

正品气爪增量=2

m1=0

n1=1

IFn1=1THEN

正品杆伸缩增量=正品杆伸缩增量-1'

升

IF正品杆伸缩增量<

正品杆伸缩增量=0

n1=0

j1=1

检测正品杆伸缩增量=检测正品杆伸缩增量-1'

品升

IF检测正品杆伸缩增量<

-50THEN

检测正品杆伸缩增量=-50

IFj1=1THEN

正品杆旋转增量=正品杆旋转增量-1

IF正品杆旋转增量<

0THEN'

旋

正品杆旋转增量=0

j1=0

k1=1

检测正品杆旋转增量=检测正品杆旋转增量-1

IF检测正品杆旋转增量<

-8THEN

检测正品杆旋转增量=-8

IFk1=1THEN

正品杆伸缩增量=正品杆伸缩增量+1

正品杆伸缩增量=25

正品气爪增量=正品气爪增量'

降

IF正品气爪增量<

正品气爪增量=0

k1=0

i1=1

检测正品杆伸缩增量=检测正品杆伸缩增量+1

IF检测正品杆伸缩增量>

检测正品杆伸缩增量=-25

IFi1=1THEN

传送带启停2=0

正品杆伸缩增量=正品杆伸缩增量-1

正次品机械动作时，新料水平移动程序

IFc=1THEN

传送带启停=1'

隐藏料

IFi=1ANDK1=1THEN'

当正次机械手动作时，新料在带上的水平运动

传送带启停3=1

传送带旋转增量01=传送带旋转增量01+2'

传送带轮旋转

IF传送带旋转增量01>

传送带旋转增量01=50

传送带旋转增量02=传送带旋转增量02+2'

工件

IF传送带旋转增量02>

传送带旋转增量02=30

传送带旋转增量1=0

IF（i=1ORj=1）AND（传送带旋转增量2>

70OR传送带旋转增量3>

24）THEN'

传送带启停4=1

传送带旋转增量01=传送带旋转增量01+2

传送带旋转增量022=传送带旋转增量022+2

IF传送带旋转增量022>

传送带旋转增量022=30

29THEN'

显示

IF传送带旋转增量2>

165AND传送带旋转增量2<

195THEN

传送带旋转增量=传送带旋转增量+1'

限位开关控制程序

IF上料杆伸缩增量=0THEN

上料升限位开关=1

上料降限位开关=0

IF上料杆伸缩增量=25OR上料杆伸缩增量=50THEN

上料升限位开关=0

上料降限位开关=1

IF上料杆旋转增量=0THEN

上料正旋限位开关=0

上料逆旋限位开关=1

上料伸限位开关=0

上料缩限位开关=1

IF上料杆旋转增量=8THEN

上料逆旋限位开关=0

上料伸限位开关=1

上料缩限位开关=0

IF正品杆伸缩增量=0THEN

正品升限位开关=1

正品降限位开关=0

IF正品杆伸缩增量=25OR正品杆伸缩增量=50THEN

正品升限位开关=0

正品降限位开关=1

IF正品杆旋转增量=0THEN

正品正旋转限位开关=0

正品逆旋转限位开关=1

正品伸限位开关=0

正品缩限位开关=1

IF正品杆旋转增量=8THEN

正品正旋转限位开关=1

正品逆旋转限位开关=0

正品伸限位开关=1

正品缩限位开关=0

IF次品杆伸缩增量=0THEN

次品升限位开关=1

次品降限位开关=0

IF次品杆伸缩增量=25OR次品杆伸缩增量=50THEN

次品升限位开关=0

次品降限位开关=1

IF次品杆旋转增量=0THEN

次品正旋转限位开关=0

次品逆旋转限位开关=1

次品伸限位开关=0

次品缩限位开关=1

IF次品杆旋转增量=8THEN

次品正旋转限位开关=1

次品逆旋转限位开关=0

次品伸限位开关=1

次品缩限位开关=0