机械手任务书

本次组装与调试的机电一体化设备为机械手。请你仔细阅读机械手和触摸屏的说明，理解应完成的工作任务与要求，在180 min内按要求完成指定的工作。

工作任务与要求

一、按《机械手部件组装图》（附页图号01）组装机械手，并满足图纸提出的技术要求。

二、按《机械手气动系统图》（附页图号02）连接机械手的气路，并满足图纸提出的技术要求。

四、根据如表1所示的PLC输入输出端子（I/O）分配，在赛场提供的图纸（附页图号03）上画出机械手电气原理图并连接电路。你画的电气原理图和连接的电路应符合下列要求：

表1 PLC输入输出端子（I/O）分配表

图1 机械手各部件名称

悬臂

手臂

手指

气动马达

立柱

右限止位置

左限止位置

1. 电气原理图按2011年5月29日武汉说明会的要求绘制。

2. 凡是你连接的导线，必须套上写有编号的编号管。交流电机金属外壳与变频器的接地极必须可靠接地。

3. 工作台上各传感器、电磁阀控制线圈、警示灯的连接线，必须放入线槽内。

五、请你正确理解机械手的调试、搬运要求以及指示灯的亮灭方式、异常情况的处理等，编写机械手的PLC 控制程序。

注意：在使用计算机编写程序时，请你随时保存已编好的程序，保存的文件名为工位号+A （如3号工位文件名为“3A ”）。

六、请你按触摸屏界面制作和监控要求的说明，制作触摸屏的4个界面，设置和记录相关参数，实现触摸屏对机械手的监控。

七、请你调整传感器的位置和灵敏度，调整机械部件的位置，完成机械手的整体调试，使机械手能按照要求完成物料的搬运。

一、机械手说明

机械手各部件名称如图1所示：

机械手设置了“调试”和“运行”两种功能。用转换开关SA1在机械手停止的状态进行功能变换。当SA1在左挡位时（常闭触点闭合，常开触点断开），

选择的功能为“调试”；当SA1在右挡位时（常闭触点断开，常开触点闭合），选择的功能为“运行”。

调试或运行前，机械手的有关部件必须在原位。各有关部件的原位：机械手的悬臂靠在左限止位置，悬臂气缸缩回，手臂气缸上升，手指松开。

接通机械手电源后，绿色警示灯闪烁，指示电源正常；运行PLC，红色警示灯闪烁，指示PLC处于运行状态。

(一)机械手的调试

机械手在按规定需要调试时，必须对机械手的各个气缸进行调试。

将SA1置于左边选择“调试”模式时，若设备各部件在初始位置，则触摸

人机界面引导界面的按钮，人机界面切换到调试界面，此时系

统进入调试模式，在调试界面的操作提示框内显示“设备已经在初始位置，请选择需要调试的部件。”。

需要调试的项目（旋转气缸、悬臂气缸、手臂气缸、手爪气缸）可在人机界面上选择，PLC接收到选择信号后由HL3、HL4、HL5组成的指示灯组的状态指示调试项目，调试项目对应的指示灯组状态如表2所示。

顺序按HL3→HL4→HL5→HL3----的顺序循环。

确定调试项目后，再通过操作SB5SB6按钮或

当选定项目的相关部件返回初始位置时，在人机界

面上复位本调试项目，则此项目被取消。

如果设备各部件均已返回初始位置，并且所有调试项目均已取消（复位），

1. 旋转气缸的调试

SA1

试界面的操作提示框内显示“已选择旋转气缸部件，请通过相应的按键进行部件

测试。”。按下按钮SB5SB6

旋转气缸右转。这样可调试旋转气缸运动情况。当旋转气

缸的调试项目被取消后，在操作提示框内显示“设备已经在初始位置，请选择需要调试的部件。”。

2. 悬臂气缸的调试

SA1

试界面的操作提示框内显示“已选择悬臂气缸部件，请通过相应的按键进行部件

测试。”。按下按钮SB5SB6

悬臂气缸缩回。这样可调试悬臂气缸运动情况。当悬臂气

缸的调试项目被取消后，在操作提示框内显示“设备已经在初始位置，请选择需要调试的部件。”。

3. 手臂气缸的调试

SA1

试界面的操作提示框内显示“已选择手臂气缸部件，请通过相应的按键进行部件

测试。”。按下按钮SB5SB6

手臂气缸上升。这样可调试手臂气缸运动情况。当手臂气

缸的调试项目被取消后，在操作提示框内显示“设备已经在初始位置，请选择需要调试的部件。”。

4. 手爪气缸的调试

SA1

试界面的操作提示框内显示“已选择手爪气缸部件，请通过相应的按键进行部件

测试。”。按下按钮SB5SB6

手爪气缸松开。这样可调试手爪气缸运动情况。当手爪气

缸的调试项目被取消后，在操作提示框内显示“设备已经在初始位置，请选择需要调试的部件。”。

（二）机械手的运行

将SA1置于右边选择“运行”模式时，若设备各部件在初始位置，则触摸

人机界面切换到运行界面，此时系统才能进入运行模式。

如果设备在停止状态，各部件均在初始位置，

1. 机械手的正常运行

在机械手的“运行”功能下，按下启动按钮SB5或触摸屏“运行监控”界

当物料检测传感器检测到有工件后，机械手悬臂伸出→手臂下降

→手指合拢抓取工件→手臂上升→悬臂缩回→机械手向右转动→悬臂伸出→手指松开，工件掉在处理盘内→悬臂缩回→机械手转回原位。元件掉入处理盘后，不要求直流电动机转动。如果物料检测传感器还有信号，则机械手继续完成搬运动作。

2.正常停止

（1）在机械手正在搬运工件的情况下或检测平台有工件的情况下，按下停

止按钮SB6

置后停止。

（2）若在机械手上没有要搬运的工件情况下，按下停止按钮SB6或触摸屏

（3）当搬运完成的个数与触摸屏运行界面上设置的搬运个数相同时，机械手回到初始位置后自动停止。

3. 异常情况

本次任务，只考虑下列异常情况：

（1）紧急停止若在运行过程中遇到需要紧急停止的意外情况，可按急

停开关QS QS或触摸屏运

机械手应保持停止时的状态，蜂鸣器鸣叫，同时触摸屏异常记录界面的“紧急停止次数”栏中显示累计紧急停止的次数。待意外消除，

按下启动按钮SB5

（2）PLC供电异常PLC断电或电压过低，为供电异常。PLC供电异常时，机械手应保持刚出现异常时的状态，此时，红色警示灯熄灭，同时触摸屏异常记录界面的“PLC供电异常次数”栏中显示累计PLC供电异常的次数。待供

电正常时，按下启动按钮SB5

行。

（3）机械手异常没有抓取检测平台上的工件或在搬运过程中工件从机械手上脱落，为机械手异常。机械手异常时，机械手应停止未完成的动作回到原位，重新抓取或等待下一物料，同时触摸屏异常记录界面的“机械手异常次数”栏中显示累计机械手异常的次数。