长尾夹自动装盒系统抓取装盒装置设计开题报告(2)
2.3 机械手运动过程及装盒过程
首先需要通过机械手抓取已经排列好的长尾夹，机械手通过松开，平移，夹紧，平移，从而进行长尾夹的自动装盒，又由于抓取的长尾夹要通过一步处理，即将尾柄的方向进行调整，就是将尾柄方向进行翻转，使之能够更好更加整齐的进行装盒。而关于长尾夹尾柄的翻转，由于翻转尾柄时需要对尾柄施加一定的力，但是这个力不能使长尾夹脱离机械手的抓取，所以关于机械手的设计凹槽，就能对这个问题有一定的解决，而关于尾柄的翻转，我设计的方案为在机械手平移的过程中，设置2块板组成一个通道，这个通道可以使长尾夹的夹体正好通过而卡住尾柄，使之不能正常通过，这时长尾夹会对夹板施加一个力，而这个力的反作用力作用与长尾夹的尾柄之上，使之正好能够进行翻转，从而达到所需的要求。然后通过平移将长尾夹移动到盒子之中。
3 方案论证
首先列述的是在自动装盒过程中需要明确选择的几个方面：包括控制方法的选择，驱动方式的选择，机械手的改进选择等各方面分别论述，从而得出满足系统要求的各个部分，再进行综合整理，从而得出所需要的方案。
3.1 控制方法的选择
关于控制方法的选择主要有单片机和PLC控制。
在工业自动化系统中, 计算机控制承担了智能化的任务。而在当今计算机控制领域, 普通的单片机控制和比控制几乎遍及生产制造领域的各个环节, 尤其在较为小型的控制系统中, 普通的单片机控制和比控制更加有其优越性。
1普通单片机控制和PLC控制的比较
1.1控制模式
1控制模式有些功能相似和接近。有的指令基本相同。开发较早的就是一个以单片机如(8051)为核心的系统
2早期的比只能使用开关量, 现在的PLC功能强大, 可以选配很多种模块, 如A/D, D/A,温度,PID，高速I/O。在有些电厂的控制系统中大量使用了大型PLC来完成DCS(分散控制系统)的控制功能。
1.2指令的写入
PLC的指令运用比单片机灵活, 但一般的普通I/O口的运行时间比单片机长;PLC指令的写入早期是通过编程器写入的, 但现在的PLC的指令写入已经完全转化为应用软件的组态, 给现场技术提供更加方便的操作平台。我们现在使用的PLC控制系统的指令写入就是通过普通计算机在编程软件运行后, 使用专用的梯形图语言来进行程序书写的。所以从原则上来讲, 如果是小型系统最好使用普通单片机控制。
1.3硬件组成
PLC的硬件使用方便, 可根据需要选择各种现成的模块, 使用单片机一般要根据需要自己制作I/O接口。所以从难易程度上来讲, 要想达到符合现场需要的控制系统, 使用PLC会更加方便。
1.4使用成本
从成本上来考虑, 小型的系统使用普通的单片机会节省系统开支, 而PLC控制系统的实现在硬件与软件方面的投资要更高一些如果考虑到系统的复杂程度和安全可靠性, 就应该选择PLC控制。[2]
由于PLC的控制精度较高，控制稳点、方便，且安装较为简单，所以我会选择使用PLC程序控制来进行控制，并且PLC程序控制可以较为精确的控制机械手的位移，运动方向，而且可以控制装盒系统中盒子的移动，即在机械手通过一定次数的抓取，平移，放置，程序能够记录后，然后与盒子的移动，空盒的替代实现一个联动过程，这样可以使整个过程更具有完整性和连贯性。
以下对PLC控制系统进行简单的介绍：
PLC的功能
PLC 经过多年在工业领域的运用后, 按其功能,它主要应用在以下几个方面
(1)数据处理：PLC是具有微处理器的一种智能电子产品, 它具有数值运算、数据比较、数制转换、以及数据传输通信等功能。
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