機(jī)械手臂控制系統(tǒng)如圖7-17所示。它的主要功能是實(shí)現(xiàn)工件的搬運(yùn)，是一個(gè)水平／垂直位移的機(jī)械設(shè)備。該系統(tǒng)是集控制，檢測一執(zhí)行于一體的綜合性裝置。

    圖7-17    機(jī)械手臂控制系統(tǒng)

    1．控制要求

    機(jī)械手臂的全部動(dòng)作由氣缸驅(qū)動(dòng)，汽缸由相應(yīng)的電磁閥控制。具體功能要求如下：

    1)工件的補(bǔ)充使用人工控制，可直接將工件放在D點(diǎn)（LS0動(dòng)作）。

    2)只要D點(diǎn)有工件，機(jī)械手臂即先下降（B缸動(dòng)作）將工件抓取（C缸動(dòng)作）后上升（B缸復(fù)位），再將工件搬運(yùn)（A缸動(dòng)作）到E點(diǎn)上方，機(jī)械手臂再次下降（B缸動(dòng)作）后放開（C缸復(fù)位）工件，機(jī)械手臂上升（B缸復(fù)位），最后機(jī)械手臂再回到原點(diǎn)（A缸復(fù)位）。

    3)A、B、C缸均為單作用氣缸，使用電磁控制。

    4)C缸在抓取或放開工件后，都需有1s的間隔，機(jī)械手臂才能動(dòng)作。

    5)當(dāng)，E點(diǎn)有工件且B缸已上升到LS4時(shí)，傳送帶電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)以運(yùn)走工件，經(jīng)2s后傳送帶電動(dòng)機(jī)自動(dòng)停止。工件未完全運(yùn)走（計(jì)時(shí)未到）時(shí)，則應(yīng)等待傳送帶電動(dòng)機(jī)停止后再將工件移走。

    6) LS0→D點(diǎn)有無工件偵測用限制開關(guān)

    LS1→A缸前行限制開關(guān)（左極限）

    LS2→A缸退回限制開關(guān)（右極限）

    LS3→B缸下降限制開關(guān)（下極限）

    LS4→B缸上升限制開關(guān)（上極限）

    LS5→E點(diǎn)有無工件偵測用限制開關(guān)

    2．功能分析

    1)原點(diǎn)復(fù)位：選定以A缸退回至右極限位置( LS2 ON)、B缸上升至上極限位置( LS4 ON)及C缸松開為機(jī)械手臂的原點(diǎn)。執(zhí)行一個(gè)動(dòng)作之后，應(yīng)做原點(diǎn)復(fù)位的偵測（因?yàn)锳、B、C缸均為單作用氣缸，所以會(huì)自動(dòng)退回原點(diǎn)）。

    2)工件搬運(yùn)流程：依題意其動(dòng)作為一循環(huán)式單一順序流程。

    3)傳送帶流程：在偵測到E點(diǎn)有工件且B缸在上極限位置時(shí)，應(yīng)驅(qū)動(dòng)傳送帶轉(zhuǎn)動(dòng)。

    4)上述兩個(gè)流程可以同時(shí)進(jìn)行，因此使用并進(jìn)分支流程來完成組合。

    3．元件分配

    D點(diǎn)工件傳感器LS0，使用輸入繼電器X0；A缸左限位傳感器LS1，使用輸入繼電器X1。

    A缸右限位傳感器LS2，使用輸入繼電器X2；B缸下限位傳感器LS3，使用輸入繼電器X3。

    B缸上限位傳感器LS4，使用輸入繼電器X4；E點(diǎn)工件傳感器LS5，使用輸入繼電器X5。

    A缸驅(qū)動(dòng)，使用輸出繼電器Y0；B缸驅(qū)動(dòng)，使用輸出繼電器Y1。

    C缸驅(qū)動(dòng)，使用輸出繼電器Y2；傳送帶驅(qū)動(dòng)，使用輸出繼電器Y3。

    元件分配圖如圖7-18所示。

    4．繪制狀態(tài)流程圖

    1)原點(diǎn)復(fù)位流程圖如圖7-19所示。

    2)工件搬運(yùn)流程圖如圖7-20所示。

  圖7-18    元件分配圖

  圖7-19    原點(diǎn)復(fù)位流程圖

    圖7-20    工件搬運(yùn)流程

    3)轉(zhuǎn)換為步進(jìn)階梯圖如圖7-21所示。

    圖7-21    步進(jìn)階梯圖

    5．程序清單

    程序清單見表7-8。

    表7-8    程序清單表