生产机械运动部件上的模块撞击行程开关时，行程开关的触点动作，实现电路的切换。行程开关按其结构可分为直动式滚轮式微动式和组合式。本设计中采用直线接触式行程开关检测机械手动作是否到位，当运动到指定位置时，碰到行程开关，终结上个动作，准备执行下个动作。滑觉传感器机械手吸取物体时按吸力的大小可分为硬吸取和软吸取。硬吸取是吸盘用最大的吸力吸取物体，以保证可靠性软吸取方式是吸盘使吸力保持在能稳固吸取物体的最小值，以避免损伤物件。软吸取时吸力不够时被吸物体会产生滑动，滑觉传感器就是为了检测滑动而设计的，可以检测垂直于吸物方向物体的位移由重力引起的变形，以达到修正吸力，防止吸取物的滑动。滑动传感器主要用于检测物体接触面直接的相对运动的大小和方向，判断是否吸住物体以及应用多大的吸力等。视觉传感器机械手视觉的作用就是最大程度模仿人的眼睛，能够对不同的物体进行识别，本机械手采用颜色传感器，根据不同物料有不同的颜色，可以针对种颜色的物料进行拣出。目前，用于颜色识别的传感器有两种基本类型色标传感器，它使用个白炽灯光源或单色光源红绿蓝颜色传感器，它检测物体的对三基色的反射比率，从而鉴别物体颜色。这类装置许多是温反射型光束型光纤型的，封装在各种金属和聚碳酸脂外壳中。典型的输出有和继电器和模拟输出。颜色传感器的类型比较光到光电流转换器光到光电流转换器由光电二极管或具有色彩滤波器的光电二极管组成，将光转换成光电流。可以使用外部电路，将光电流转换成定比例的电压输出，然后可以通过模拟数字转换器将电压转换成数字格式，输送到微控制器中。优点设计灵活。可以针对各个应用订制放大器的增益和带宽及模拟数字转换器的速度和分辨率。缺点增加了组装成本，提高了设计复杂程度，光到光电流转换器适合要求响应时间短定制增益和速度调节及在光线变化条件下工作的应用。光到模拟电压转换器光到模拟电压转换器由搭配色彩滤波器的光电二极管阵列组成，并整合个跨阻抗放大器。要求使用外部电路，将模拟电压转换成数字输出，然后才能输送到数字信号处理器。优点简化外设电路设计，改善空间利用效率，降低组装成本。缺点响应时间预先由内置电流到电压转换器确定，如跨阻抗放大器，要求额外的模拟数字转换器，将电压输出转换成数字格式，光到模拟电压转换器适合要求设计周期较短产品开发周期更快光线条件和空间利用率设计精良的应用。光到数字电压转换器光到数字电压转换器由搭配滤波器的光电二极管阵列模似数字转换器及用于通信和灵敏度控制的数字核心组成。输出允许直接接口微控制器或其它逻辑控制通路，如线串行接口，以进步处理信号，而不需额外的器件。优点提供抗噪声干扰能力，简化外围电路设计，改善空间利用率，降低组装成本。缺点只通过线串行接口模块提供到微控制器或的直接接口，响应时间由内置模拟电路和数字电路预先确定，预先确定模拟数字转换分辨率，光到数字转换器适合要求抗噪声能力缩短设计周期加快产品开发周期及光线条件和空间利用率设计精良的应用。传感器选择根据前面的介绍和比较，为了便于控制程序的编写，利于公司企业的经济效益，综合其各种情况，在本设计，选择颜色传感器着为识别物料颜色的装置，继电器输出方式，便于控制系统的简单化，控制系统更容易实现。控制系统的选型及控制原理控制系统设计的基本原则机型的选择机型选择的基本原则是在满足功能要求及保证可靠维护方便的前提下，力争最佳的性能价格比。选择时主要考虑以下几点确定合理的结构型式主要有整体式和模块式两种结构型式。整体式的每个点的平均价格比模块式的便宜，且体积相对较小,般用于系统工艺过程较为固定的小型控制系统中而模块式的功能扩展灵活方便,在点数输入点数与输出点数的比例模块的种类等方面选择余地大，且维修方便，般于较复杂的控制系统。考虑此系统控制比较简单，应用于小批量的生产线故此选择整体试的结构形式较为合适。确定合理的安装方式系统的安装方式分为集中式远程式以及多台联网的分布式。集中式不需要设置驱动远程硬件，系统反应快成本低远程式适用于大型系统，系统的装置分布范围很广，远程可以分散安装在现场装置附近，连线短，但需要增设驱动器和远程电源多台联网的分布式适用于多台设备分别独立控制，又要相互联系的场合，可以选用小型，但必须要附加通讯模块。在工厂小批量生产中降低成本是很重要的，所以此系统选择集中试的安装方式。满足相应的功能要求般小型低档具有逻辑运算定时计数等功能，对于只需要开关量控制的设备都可满足。对于以开关量控制为主，带少量模拟量控制的系统，可选用能带和转换单元，具有加减算术运算数据传送功能的增强型低档。对于控制较复杂，要求实现运算闭环控制通信联网等功能，可视控制规模大小及复杂程度，选用中档或高档。但是中高档价格较贵，般用于大规模过程控制和集散控制系统等场合。此系统只需用开关量控制，选用般小型即可。满足响应速度要求是为工业自动化设计的通用控制器，不同档次的响应速度般都能满足其应用范围内的需要。如果要跨范围使用，或者些功能或信号有特殊的速度要求时，则应该慎重考虑的响应速度，可选用具有高速处理功能的，或选用具有快速响应模块和中断输入模块的等。本系统不需要跨范围使用对些功能或信号也没有特殊的速度要求，不需要选用具有高速处理功能的。满足系统可靠性要求对于般系统的可靠性均能满足。对可靠性要求很高的系统，应考虑是否采用冗余系统或热备用系统。本系统选用般系统能够满足要求，不需要考虑太多此方面的问题。机型尽量统个企业，应尽量做到的机型统。以保证其模块可互为备用，便于备品备件的采购和管理有利于技术力量的培训和技术水平的提高其外部设备可以通用，资源可共享，易于联网通信，配上位计算机后易于形成个多级分布式控制系统。本课题的要求不高，不需要考虑配备上位计算机，但为了方便采购和管理等我们还是要求机型要统。二确定的容量的容量包括点数和用户存储容量两个方面。确定系统的实际输入点数系统由启动按钮停止按钮急停按钮手臂复位按纽颜色传感器左旋极限传感器右旋极限传感器上升限位传感器下降限位传感器手臂缩回限位传感器手臂伸出限位传感器超上升限位传感器超下降限位传感器超左旋限位传感器超右旋限位传感器超伸出限位传感器超缩回限位传感器工件检测传感器系统的自动手动控制开关以及手动的升降左右旋转伸缩吸放按钮作为个输入继电器的外部控制点，共有个输入点。确定系统的实际输出点数系统有手臂左旋右旋伸出缩回上升下降吸物放物的电磁阀动作，报警指示灯原位指示灯及自动手动指示灯工作，共个输出点。确定应选择的点数平均的点的价格还比较高，因此应该合理选用的点的数量，在满足控制要求的前提下力争使用的点最少，但必须留有定的裕量。通常点数是根据被控对象的输入输出信号的实际需要，再加上到的裕量来确定。本系统的输入输出实际需要个点，所以本系统的输入输出点数定为点比较合适，但输入和输出各应留有裕量。确定系统同时接通输入输出点的数量同时接通的输入点数量对于选用高密度的输入模块如点点等，应考虑该模块同时接通的点数般不要超过输入点数的。同时接通的输出点数量同时接通输出设备的累计电流值必须小于公共端所允许通过的电流值，如个的点输出模块，每个输出点可承受的电流，但输出公共端允许通过的电流并不是，通常要比此值小得多。般来讲，同时接通的点数不要超出同公共端输出点数钮接通，使三位四通电磁换向阀的得电，执行垂直手臂的下降动作。吸物小臂下降到指定位置，输入端接通输入，输出端输出，吸盘吸气按钮接通，二位二通电磁阀的得电，真空发生器开始动作，真空吸盘将物料吸起。垂直手臂的上升经滑觉传感器检测到物料已经被吸起时，输出端输出，小臂上升按钮接通，使三位四通电磁阀的电磁铁得电，执行垂直手臂的上升动作。水平手臂的回缩小臂上升到指定位置，输入端接通输入，输出端输出，水平缩回按钮接通，使三位四通电磁换向阀的电磁铁得电，执行水平手臂回缩动作。摆动气缸左旋水平手臂回缩到指定的位置，输入端接通输入，输出端输出，左旋按钮接通，三位四通电磁阀的电磁铁得电，执行摆动气缸的向左旋转。垂直手臂的下降摆动气缸向左旋转到指定位置度，输入端接通输入，输出端输出，垂直手臂下降按钮接通，使三位四通电磁阀的电磁铁得电，执行小臂的下降运动。放物小臂下降到指定位置，输入端接通输入，输出端输出，吸盘放气按钮接通，真空发生器停止工作，真空消失，压缩空气进入真空吸盘，将物料与吸盘吹开。小臂上升经滑觉传感器检测到物料已经放开，输出端输出，小臂上升按钮接通，使三位四通电磁换向阀的电磁铁得电，执行小臂上升动作。回到初始位置小臂上升到指定位置，输入端接通输入，自动重复以上动作。程序设计总体程序框图设备有手动自动两种工作方式，其控制程序可分为自动控制程序和手动控制程序两个模块，各模块程序分开编写，结构清晰，便于调试和修改。在进行编程前，应先绘制出整个控制程序的结构框图，如图所示。在该结构图中，当操作方式选择开关置于手动时，输入点接通，执行手动程序当操作方式选择开关置于自动时，输入点接通，执行自动程序。图控制程序的结构框图同是为了方便操作，应设计个机械手操作面板，机械手操作面板如图所示图机械手操作面板初始化及报警程序初始化及报警程序如图所示图初始化及报警程序手动控制程序手动控制程序用于实现机械手升降伸缩左右旋转吸气放气及复位的运动。在自动工作过程中，若将手动自动转换开关打到手动位置时，输入接通系统进入手动控制方式状态。此时，按下相应的受动按钮可实现手动上升下降左旋右旋伸出缩回吸气放气及复位动作，手动操作程序如图所示。图手动操作程序自动控制程序分析知，在自动工作方式下，本机械手的运动是以开关量作为转移信号，按所设计的工艺流程步步地进行工作，其