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機械手論文范文第1篇

簡單的測定方法是人在稻田里能自由行走，且腳印深度不超過1cm，在這樣的條件下，才能保證收獲質量，減少機器負荷，控制籽粒含水率，稻谷在收獲期的籽粒含水率要求控制在15％～25％，這樣有利于機械發揮最大的效率，所以要正確掌握好收獲時機。水稻葉面干燥，無露水，含水率越低越易于收獲；但是太低易造成落地糧增多，增加損失。因此，先期收獲要控制好含水率，盡量避免早晨收獲；后期收獲越迅速越好，盡量減少損失。

作業前機械技術要求

根據實際情況選擇收獲機型。目前大多都是機械化插秧，采用有規律的栽植方式，所以選用半喂入式收獲機械為佳。新購入的機械要按照使用說明書的要求進行調試：一是清選裝置風量的選擇。應在實際生產中隨時觀察掌握，設定適宜的風量，以達到將雜余清除干凈且不夾帶籽粒的目的，保證糧食質量，減少損失。二是夾持鏈張緊度的調整。將夾持鏈張緊度調整到最佳程度，保證喂入順利。剛開始使用新機器時要注意磨合，選擇條件好的地塊，用低功率工作一段時間后，再加大功率。對于正常使用中的機械，在按使用說明書的要求進行保養的同時，也要隨時注意清選裝置風量和夾持鏈張緊度的調整，還要注意清除所有輸送裝置中的雜余，保證輸送裝置的暢通，尤其是輸送二次脫粒的輸送裝置，極易被使用者忽視。每個輸送裝置都有一個或幾個雜余清除口，將其打開把雜余清除干凈即可。定時查看動、定刀片的鋒利程度和間隙是否達到要求，以免造成切割秸稈困難，引起收獲損失。對于割刀的檢查和修理要在收獲前進行，如果使用者不熟練可到維修網點進行維護。使用多年閑置的機械前，要對脫離裝置等易磨損部位進行檢查，如磨損嚴重要及時維修和更換。機械在使用中要按說明書的要求做好日常保養工作，確保機械正常使用。

機械手論文范文第2篇

青岡縣現有農機銷售商店85家、中小型農業機械維修網點89個。均是三、四級銷售商店和專業修理部，其中:小型農機售后服務網點3個。工程師1人，助理工程師4人，農機維修技術員192人，從業人員365人。全縣大型維修設備僅有4臺車床，小型維修設備685臺，主要以小型電焊機、電鉆、油壓機、氣泵、小型吊車等。設備簡陋、陳舊，并且90%以上網點都是以換件為主，以維修促銷售。全縣只有1家三級銷售公司能夠承擔中型以下農業機械售后服務。

二、存在的主要問題

1．農機維修售后服務行業的維修技術人員和從業人員整體文化素質較低，知識陳舊，很難適應現代高科技大型農業機械發展的需要。

2．農機維修售后服務行業目前只在起步階段，規模小、數量少、設備簡陋只能以換件為主，難以從事大型農業機械大修保養，不能滿足農業機械維修的需要。

3．國內各大廠家，特別是國外進口機械，在縣級沒有售后服務網點。在春耕、春播、秋收等農忙季節，時間緊、任務重，而且大型農業機械操作人員在一無配件，二不會修理的情況下，機械出現技術故障，只能等待廠家來技術人員，才能夠排除故障，至少也得耽誤1至2天時間，致使大型農業機械經營者縮短了作業時間，減少了作業收入。這樣往往會激化購機戶與廠家、經銷商之間的矛盾，誘發社會不安定因素。所以當前如何做好大型農業機械的售后服務是擺在廠家或銷售公司與經營者之間一個最大的難題。

三、完善大型農業機械售后服務的幾點建議

1．建議國內各大廠家或進出口農業機械總公司盡可能將售后服務延伸到縣級，甚至普及到鄉級。逐步拓展渠道，擴大售后服務覆蓋面，并且盡可能提供易耗易損零配件。這樣才能保證及時為農業機械經營者排除技術故障，不耽誤生產作業，從而提高“三包”維修站的服務質量和信譽。

2．針對當前農機維修行業技術人員文化素質低，知識落后，技術能力差等問題，呼吁各級政府和有關部門立足于農業，服務于農民，充分認識農機維修行業在農業生產中的作用，真正從思想上重視，

從行動上關心和支持農機維修服務體系建設工作，同時考慮設置部分專項資金，用于維修人員的上崗培訓，考試、技能鑒定等工作，提升縣級農機維修行業服務能力和服務水平，使之更好地為農機化生產服務。建議廠家或銷售公司在農民購買農業機械時提供更多培訓機遇，讓維修企業人員多多參與機械展覽觀摩，增強他們對高科技含量的大型農業機械的認識和了解，熟練掌握大型農業機械的保養和故障排除技術，既能讓廠家節省派往各地技術人員車船補助等高額資金，也為農民養機戶減少往來租車巨大費用支出。這種做法無論對生產企業或進出口農機經銷總公司，還是農機戶都是“雙贏”的事情，有利無害。

3．建議國家從大型農業機械補貼資金中劃撥一定比例的資金用于有資質、名聲好、信譽佳的農機維修網點大型維修設備的購置補貼。重點扶持縣級，逐步健全鄉級，按照不同形式，不同級別的農機維修網點，優化發展建設一批功能齊全、設備先進、有一定維修能力的高新農機具售后服務中心。從而提高維修質量，增強售后服務功能，切實減少農村有機戶的后顧之憂，促進農機維修服務逐步向社會化、專業化、產業化發展。

機械手論文范文第3篇

關鍵詞：上肢康復訓練機器人 青島大學碩士開題報告范文 青島論文 開題報告

一、 選題的目的和意義

據統計,我國60 歲以上的老年人已有1.12 億。伴隨老齡化過程中明顯的生理衰退就是老年人四肢的靈活性不斷下降，進而對日常的生活產生了種種不利的影響。此外，由于各種疾病而引起的肢體運動性障礙的病人也在顯著增加，與之相對的是通過人工或簡單的醫療設備進行的康復理療已經遠不能滿足患者的要求。隨著國民經濟的發展，這個特殊群體已得到更多人的關注，治療康復和服務于他們的產品技術和質量也在相應地提高，因此服務于四肢的康復機器人的研究和應用有著廣闊的發展前景。

目前世界上手功能康復機器人的研究出于剛起步狀態，各種機器人產品更是少之又少，在國內該領域中尚處于空白狀態，臨床應用任重而道遠，因此對手功能康復機器人的研究有廣闊的應用前景和重要的科學意義。

目前大多數手功能康復設備存在以下一些問題：康復訓練過程中，缺乏對關節位置、關節速度的觀測和康復力的柔順控制，安全性能有待提高;大多數手功能康復設備沒有拇指的參與;感知功能差，對康復治療過程的力位信息和康復效果不能建立起有效地評價。本課題針對以上問題，采用氣動人工肌肉驅動的手指康復訓練機器人實現手指康復訓練的多自由度運動，不僅降低了設備成本，更重要的是提高了系統對人類自身的安全性和柔順性，且具有體積小，運動的強度和速度易調整等特點。

課題的研究思想符合實際國情和康復機器人對系統柔順性、安全性、輕巧性的高要求 。它將機器人技術應用于患者的手部運動功能康復，研究一種柔順舒適、可穿戴的手功能康復機器人，輔助患者完成手部運動功能的重復訓練，其輕便經濟、穿卸方便，尤其適于家庭使用，既可為患者提供有效的康復訓練，又不增加臨床醫療人員的負擔和衛生保健。

綜上所述，氣動人工肌肉驅動手指康復訓練機器人的設計是氣壓驅動與機器人技術相結合在康復醫學領域內的新應用，具有重要的科學意義。

二、 國內外研究動態

2.1 國外研究動態

美國是研究氣動肌肉機構最多的國家，主要集中在大學。

華盛頓大學的生物機器人實驗室從生物學角度對氣動肌肉的特性作了深入研究，從等效做功角度建模，并進行失效機理分析，制作力假肢和仿人手臂用于脊椎反射運動控制研究。

vanderbilt 大學認知機器人實驗室(cognitive robotics lab, crl)研制了首個采用氣動肌肉驅動的爬墻機器人，并應用于驅動智能機器人(intelligent soft-arm control, isac)的手臂。

伊利諾伊大學香檳分校的貝克曼研究所對圖像定位的5自由度soft arm 機械手采用神經網絡進行高精度位置控制和軌跡規劃。亞利桑那州立大學設計了并聯彈簧的新結構氣動肌肉驅動器，可以同時得到收縮力和推力，并與工業界合作開發了多種用于不同部位肌肉康復訓練的小型醫療設備。

英國salford 大學高級機器人研究中心對氣動肌肉的應用作了長期的系統研究，開發了用于核工業的操作手、靈巧手、仿人手臂以及便攜式氣源和集成化氣動肌肉，目前正在研究10 自由度的下肢外骨骼以及仿人手的遠程控制。

法國國立應用科學學院(instituted national dissidences appliqués, insa)研究了氣動肌肉的動靜態性能和多種控制策略，目前正在研制新型驅動源的人工肌肉以及在遠程醫療上的應用。

比利時布魯塞爾自由大學制作了新型的折疊式氣動肌肉用于驅動兩足步行機器人，實現了運動控制。

日本bridgestone 公司在rubber tauter 之后又發明了多種不同結構的氣動肌肉。德國festoon 公司發明了適合工業應用的氣動肌腱fluidic muscle，壽命可達1000萬次以上，同時還對氣動肌肉的應用作了許多令人耳目一新的工作。英國shadow 公司研制了目前世界上最先進的仿人手。美國的kinetic muscles 公司與亞利桑那州立大學合作開發了多種用于肌肉康復訓練的小型醫療設備。

lilly采用基于滑動模的參數自適應控制策略，實現了單氣動肌肉驅動的關節位置控制。

2.2 國內研究動態

自20 世紀90 年代以來，我國陸續開始了氣動肌肉的研究。

北京航空航天大學的宗光華較早開始氣動肌肉的研究，分析了其非線性特性、橡膠管彈性及其自身摩擦對驅動模型的影響，并應用于五連桿并聯機構，通過剛度調節實現柔順控制。

上海交通大學的田社平等運用零極點配置自適應預測控制、非線性逆系統控制以及基于神經網絡方法，實現單自由度關節的快速、高精度位置控制。

哈爾濱工業大學的王祖溫等分析了氣動肌肉結構參數對性能的影響、氣動肌肉的靜動態剛度特性以及與生物肌肉的比較，提出將氣動肌肉等效為變剛度彈簧，設計了氣動肌肉驅動的具有4 自由度的仿人手臂、外骨骼式力反饋數據手套和6 足機器人，采用輸入整形法解決關節階躍響應殘余震蕩問題。

北京理工大學的彭光正等先后進行了單根人工肌肉、單個運動關節以及3 自由度球面并聯機器人的位置及力控制，采用了模糊控制、神經網絡等多種智能控制算法，并設計了6 足爬行機器人和17 自由度仿人五指靈巧手。

哈爾濱工業大學氣動中心的隋立明博士也通過實驗得到了氣動人工肌肉的一個更簡潔的修正模型和經驗公式并對兩根氣動人工肌肉組成的一個簡單關節系統進行實驗建模和采用位置閉環的控制方法進一步驗證氣動人工肌肉的模型。

上海交通大學的林良明也對氣動人工肌肉的軌跡學習控制進行了仿真研究給出了學習的收斂性的初步結論為下一步的學習控制奠定了基礎。其中田社平通過對氣動人工肌肉收縮在頻率域上的數學模型并對它的結構及其靜動態特性進行了理論分析建立了相應的靜態力學方程。

2003年付大鵬等，以機械手抓取物體為分析對象，采用矩陣法來描述機械手的運動學和動力學問題，以四階方陣變換三維空間點的齊次坐標為基礎，將運動、變換和映射與矩陣計算聯系起來建立了機械手的運動數學模型，并提出了機械手運動系統優化設計的新方法，這種方法對機械手的精密設計和計算具有普遍適用意義。

2005年車仁煒，呂廣明，陸念力對5自由度的康復機械手進行了動力學分析，將等效有限元的方法應用到開式的5自由度的康復機械手的動力分析中，這種方法比傳統的分析方法建模效率高、簡單快捷，極其適合現代計算機的發展，的除了機械臂的動力響應曲線，為機械手的優化設計及控制提供理論依據。

2008年北京聯合大學張麗霞，楊成志根據拿取非規則物品的任務要求，采用轉動機構和連桿機構相結合，設計了五指型機器手，手指彎曲電機與指間平衡電機耦合驅動，實現了機器手的多角度張開、抓握運動方式,對實用型仿人機器手的機構設計有參考意義。

2009年楊玉維等人對輪式懸架移動2連桿柔性機械手進行了動力學研究與仿真，。采用經典瑞利.里茲法和浮動坐標法描述機械手彈性變形與參考運動間的動力學耦合問題， 綜合利用拉格朗日原理和牛頓.歐拉方程并在笛卡爾坐標系下，以矩陣、矢量簡潔的形式構建了該移動柔性機械手系統的完整動力學模型并進行仿真。

2009年羅志增，顧培民研究設計了一種單電機驅動多指多關節機械手，能夠很好的實現靈巧、穩妥的抓取物體，這個機械手共有4指12個關節。每個手指有3個指節，由兩個平行四邊形的指節結構確保手指末端做平移運動，這種設計方案很好的實現了控制簡單、抓握可靠的目的。

從目前來看，國內對氣動人工肌肉的研究仍處于剛起步的階段。有關氣動人工肌肉的研究與國外還有相當的差距對氣動人工肌肉中的許多問題，還沒有進行深入的研究。此外，采用氣動人工肌肉作為機器人驅動器的研究還不成熟。

三、 主要研究內容和解決的主要問題

目前大多數手功能康復設備存在以下一些問題:康復訓練過程中，缺乏對關節位置、關節速度的觀測和康復力的柔順控制，安全性能有待提高;大多數手功能康復設備沒有拇指的參與;感知功能差，對康復治療過程的力位信息和康復效果不能建立起有效地評價。為此，課題主要研究內容：設計一種結構簡單，易于穿戴，并且安全、柔順、低成本，使用方便的氣動手功能康復設備。對氣動手指康復系統進行機構運動學分析、用mat lab軟件對康復訓練機器人的康復治療過程的力位信息進行仿真分析。

要實現上述的目標，系統中需要著重解決的關鍵技術有：

(1)基于已有上肢康復訓練機器人外骨骼機械手機械結構部分的設計，對手指康復訓練方法分析和提煉。 主要包括：人手部的手指彎曲抓握動作分析，氣壓驅動關節機構自由度的優化配置。使機械手能夠實現手指的彎曲、物體的抓握等手部癱瘓患者不能實現的動作。

(2)對機器人機械機構的運動學分析。主要包括：氣壓驅動的手指關節外骨骼機械機構的運動學分析。

(3)機器人機構的力位信息仿真。主要包括：用mat lab軟件進行機器人氣壓驅動終端的力位信息 仿真。

根據總體方案設計以及工作量的要求，外附骨骼機械手系統是上肢康復訓練機器人的一部分，本文主要是研究手指康復機械系統運動學、動力學分析工作。

四、論文工作計劃與方案

論文工作計劃安排：

2010年9月——2011年6月準備課題階段：

主要工作：學習當今最先進的機器人設計技術;學習用matlab軟件進行計算仿真及優化，查閱國內外的資料，對康復機械手作初步了解。

2011年7月——2011年9月課題前期階段

主要工作：課題方案設計，擬寫開題報告，開題。

2011年10月——2012年7月課題中期階段

主要工作：開始具體課題研究工作，根據已有上肢康復訓練機器人外骨骼機械手機械結構部分設計，對手指康復訓練方法分析和提煉。研究手指康復機械系統運動學、動力學分析工作。

2012年8月——2012年12月課題后期階段

主要工作：對手指康復機器人進行模擬仿真，對設計進行優化，并在此基礎上進一步完善課題。

2013年1月——2013年4月結束課題階段

主要工作：整理相關資料，撰寫論文，準備進行畢業論文答辯。

2013年5月——2013年6月論文答辯階段

主要工作方案：

1. 完成學位課與非學位課學習的同時，進行市場調研，對手指康復機械手作初步了解。

2. 查閱資料，了解氣動手指康復機器人的國內外發展現狀。

3. 分析已有上肢康復訓練機器人外骨骼機械手機械結構的部分設計。

4. 對現有手指康復訓練方法設計進行分析和提煉，分析其優缺點。

5. 開始具體設計工作。

機械手論文范文第4篇

論文關鍵詞：PLC,三維機械手,步進控制

隨著自動化控制領域的不斷發展，智能機械手的不斷推新，機器人手臂的智能化程度不斷提升，連續多角度控制的機器人手臂的出現，給機械手的教學帶來了新的挑戰。原來的教學機械手均以兩維空間模擬仿真教學為主。自2007年全國電工電子技能大賽以來，三維空間的機械手的教學需求尤為突出。

一、三維機械手的硬件結構

圖1所示是該三維機械手的實物圖。整個三維機械手能完成八個自由度動作，手臂伸縮、手臂旋轉、手爪上下、手爪緊松。手爪提升氣缸采用雙向電控氣閥控制，氣缸伸出或縮回可任意定位。磁性傳感器用來檢測手爪提升氣缸處于伸出或縮回位置。手爪抓取物料由單向電控氣閥控制，當單向電控氣閥得電，手爪夾緊磁性傳感器有信號輸出，指示燈亮，單向電控氣閥斷電，手爪松開。旋轉氣缸用來控制機械手臂的正反轉，由雙向電控氣閥控制。接近傳感器用來判斷機械手臂正轉和反轉到位后，接近傳感器信號輸出。雙桿氣缸用來控制機械手臂伸出、縮回，由雙向電控氣閥控制。氣缸上裝有兩個磁性傳感器，檢測氣缸伸出或縮回位置。緩沖器對旋轉氣缸高速正轉和反轉到位時，起緩沖減速作用。

二、三維機械手的動作過程

圖2所示是該三維機械手的動作示意圖。當需將工件有右工作臺搬至左工作臺時，在按下啟動的時候，右工作臺傳感器判斷有無工作，若有機械手動作，若無，機械手停止。當機械手左旋并前伸到位準備下降時，為了確保安全，必須在左工作臺上無工件時才允許機械手下降。也就是說，若上一次搬運到左工作臺上的工件尚未搬走時，機械手應自動停止下降。

圖1 三維機械手實物圖 圖2三維機械手動作示意圖

三維機械手的工作過程為：（1）從原點開始前伸；（原點位置為機械手右旋到限位，手臂縮回，手爪上升到上限位，手爪放松）（2）到前限位后開始下降；（3）倒下限位后，機械手加緊工件，延時2s；（4）上升；（5）到上限位后，縮回；（6）到后限位后，左旋；（7）到左限位后，前伸；（8）到前限位后，下降；（9）到下限位后，機械手松開，延時2s；（10）上升；（11）到上限位后，縮回；（12）到后限位后，右旋，返回原點。

根據三維機械手的工作過程及要求，可以畫出機械手的動作流程圖，如圖3所示。

圖3 機械手動作流程圖 圖4機械手狀態轉移圖

三、PLC硬件的選擇和I/O點分配

PLC的種類非常多，根據三維機械手的控制要求，由于其輸入、輸出節點少，要求電氣控制部分體積較小，成本低，并能夠用計算機對PLC進行監控和管理，故選用日本三菱（MITSUBISHI）公司生產的多功能小型FX1N-40MR-001主機。該機型合計有輸入輸出點40個，其中24個輸入點和16個輸出點，采用繼電器方式有觸點輸出，能交流、直流負載兩用。內部主要有：輔助繼電器1280個，其殊功能輔助繼電器256個，斷電保持輔助繼電器1152個；狀態繼電器1000個；定時繼電器256個；計數繼電器256個；數據寄存器8256個。

根據圖3所示的三維機械手動作流程圖，確定電氣控制系統的I/O點分配，如表1所示。

根據圖3流程圖和表1的I/O分配表，可以編制出機械手的狀態轉移圖，如圖4所示。

四、控制程序的設計方法及編程運行

常用的PLC程序設計方法有經驗法和順序功能法。根據圖4狀態轉移圖，編制的步進梯形圖程序如圖5所示。

表1 三維機械手控制I/O分配表

輸入

輸出

名稱

輸入點

名稱

輸出點

停止

SB1

X0

手爪緊/松氣缸閥

YV1

Y1

啟動

SB2

X1

手臂氣缸伸出閥

YV2

Y2

物品檢測傳感器

SQ0

X2

手臂氣缸縮回閥

YV3

Y3

氣動手爪傳感器

SQ1

X3

提升氣缸下降閥

YV4

Y4

旋轉左限位接近傳感器

SQ2

X4

提升氣缸上升閥

YV5

Y5

旋轉右限位接近傳感器

SQ3

X5

旋轉氣缸左移閥

YV6

Y6

伸出臂前點限位傳感器

SQ4

X6

旋轉氣缸右移閥

YV7

Y7

縮回臂后點限位傳感器

SQ5

X7

提升氣缸上限位傳感器

SQ6

X10

提升氣缸下限位傳感器

SQ7

X11

圖5 步進控制梯形圖

圖5中，M8044是用作原點條件，判斷機械手是否在原點開始工作。

如果要實現斷電保護，在圖5的步進控制梯形圖中，將普通輔助/計時/狀態繼電器均換成斷電保護型。

上電后，直接初始狀態繼電器S0，在滿足原點條件繼電器M8044下，按下啟動按鈕SB2，X1得電，進入等待狀態繼電器S20；此時物品檢測傳感器SQ0檢測到上料端有料，X2得電，進入機械手臂伸出狀態S21；機械手伸出Y2得電，機械手前伸到前限位時，進入機械手下降狀態；機械手下降Y4得電，機械手下降到下限位時，進入機械手抓料延時狀態；機械手抓緊并延時，延時時間到，進入機械手上升狀態…………如此，每當該步動作到位，限位條件滿足時，狀態轉移進入下一工作步，進行動作。

需要停止時，按下停止按鈕SB1,X0得電，停止標志繼電器M0得電并自鎖，當機械手右旋到有限位時，如果停止標志有信號，則機械手回到初始狀態，如果停止標志沒有信號，則機械手進行下一周期的搬運工作。

五、結束語

本文以三維機械手為例介紹了日本三菱MITSUBISHI公司生產的FX1N系列微型可編程控制器在步進控制中的設計應用。闡述了三維機械手的動作原理，設計要求，程序設計方法等。本文介紹的程序在實際生產和各屆各級電工電子技能大賽中獲得成功的應用。

參考文獻

[1] FX1N series Programmable Controllers Hardware Manual，Mitsubishi electric corporation，1999

[2] MITSUBISHI ELECTRIC CORPORATION 三菱微型可編程控制器MELSEC-F FX1N使用手冊 2007.11.

[3] 亞龍YL-235A型光機電一體化實訓考核裝置實訓指導書.亞龍科技集團.2008.

機械手論文范文第5篇

關鍵詞：三菱M60S；加工中心；盤式刀庫；機械手；大直徑刀；換刀

1 圓盤式刀庫大端面刀換刀問題分析和設計

首先，圓盤式刀庫換刀只需要將目標刀與主軸到交換，它不同與斗笠式刀庫必須處理還刀，所以為縮短換刀找刀時間可用T碼命令先讓刀庫備好刀，程序執行到換刀名令時直接就可以進行換刀動作。程序T碼控制刀盤將目標刀找到并將到套倒下來。當程序遇到M06命令時，Z軸回到第二參考點主軸準停定位->機械手刀臂旋轉抓刀->氣缸松刀->刀臂旋轉換刀->汽缸緊刀->刀臂回原點->換刀完成。

其次，隨機找刀、機械手換刀控制基本原理：Txx代碼激活刀庫控制。PLC根據編程刀具號計算出該刀具所在的刀套位置，以及就近找刀的方向。位置通過PLC指令[S.ATC K1]方向尋找，通過指令[S.ROT K1]尋找。由PLC程序控制刀庫按就近方向轉動到編程刀具所在的位置，等待換刀。最后，M06啟動PLC換刀，換刀過程說明：步驟一：刀套倒刀；步驟二：機械手扣刀；步驟三：主軸松刀；步驟四：機械手交換刀具；步驟五：主軸緊刀；步驟六：機械手回原點；步驟七：刀套回刀，換刀步驟通過PLC程序控制，刀具交換通過[S.ATC K4]指令。

2 大小刀的換刀控制的分析研究

由于用戶在使用機床時常會用到端面飛刀等大直徑的刀具（簡稱大刀），這些刀具裝入刀庫后左右相臨的刀套內就無法放入刀具。圓盤式（機械手）刀庫采用的是隨機換刀，刀具所在的刀套并不固定，如果換大直徑的刀就有可能和相臨的刀具發生碰撞，所以PLC需要對此種情況進行處理。PLC程序設計思路和解決方法：要解決此問題最關鍵的就是要讓大刀兩側的刀位空出來，當換刀時首先把大刀放入兩側是空刀的刀套里。本次設計的刀庫為24把刀的圓盤式刀庫，由于大刀要占用左右的刀套位，極限情況下24位可以裝下11把刀，但由于實際使用中幾乎不會要使用到如此多的大刀，故本次設計最大大刀容量為9九把（可修改成11把）刀庫容量也可以增加。PLC定義T0～T24為小刀刀號，T51～T59為大刀刀號，刀套空位為99。刀號的設定須在刀庫登錄表里，刀庫登錄表根據實際使用情況設置。特別注意：允許的大刀最大直徑必須小于刀庫允許普通刀具直徑的的兩倍（目前使用的刀具都小于允許直徑的兩倍），否則大刀與大刀之間交換會發生碰撞，刀具重量不能超過刀庫允許重量。大刀交換規則：小刀可放進大刀的刀套內，大刀不可放進小刀刀套內。換刀情況分析有以下四種：主軸小刀和刀庫小刀交換，一次性換刀；主軸小刀和刀庫大刀交換，一次性換刀，主軸小刀放進大刀刀套中；主軸大刀和刀庫小刀交換，先將原大刀刀套中的小刀換到主軸上，在將小刀與小刀交換；主軸大刀和刀庫大刀交換，一次性換刀。換刀相關保護和報警①換刀前判斷刀臂是否在原點，否則報警不執行換刀。②刀套和打刀缸的動作受到PLC監控，超出時間會發出報警，終止換刀。③檢查刀庫表中刀號與主軸刀號是否重復，發出報警信號。④大刀換刀時檢查大刀刀套兩側是否為空刀位，如果不是則發出報警，終止換刀。⑤檢查當前刀套內的刀號是否是空刀位，是則不進行換刀，發出報警。換刀刀號判斷PLC說明。通過D60中的T碼與K實數進行比較，把比較的結果送入M1000～M1008。利用比較的結果M1000～M1008判斷目前換刀的狀態，將結果送入M600～M603。M600：T碼小刀與主軸小刀交換；M601：T碼小刀與主軸大刀交換；M602：T碼大刀與主軸小刀交換；M604：T碼大刀與主軸大刀交換；通過判斷的換刀狀態按照PLC程序框圖的方式執行。

3 結語

用戶在使用機床時常會用到端面飛刀等大直徑的刀具，這些刀具裝入刀庫后左右相臨的刀套內就無法放入刀具。根據公司項目要求并兼顧成本和機床功能，通過系統控制解決了大端面刀等大直徑刀具的換刀問題，為客戶提高生產效率，從而提高其經濟效益做出了一定的貢獻。圓盤式（機械手）刀庫采用的是隨機換刀，刀具所在的刀套并不固定，如果換大直徑的刀就有可能和相臨的刀具發生碰撞，所以PLC需要對此種情況進行處理。要解決此問題最關鍵的就是要讓大刀兩側的刀位空出來，當換刀時首先把大刀放入兩側是空刀的刀套里，然后再進行換刀。在此設計中還為客戶完善了使用過程中的一些輔助功能，使客戶使用更方便、更安全，得到了客戶的認可。通過三菱圓盤式（機械手）刀庫加工中心開發過程，使我收獲頗多，為了讓更多人分享享我的經驗所得，特寫這篇論文，供大家參考學習。

[參考文獻]

[1]張俊勇，趙小剛.刀庫合理布置在加工中心的應用[J].裝備制造技術. 2009（06）.