如图6-19所示是一台工件传送的气动机械手的动作示意图，其作用是将工件从Ａ点传递到Ｂ点。气动机械手的升降和左右移行作分
别由两个具有双线圈的两位电磁阀驱动气缸来完成，其中上升与下降对应电磁阀的线圈分别为YV1与YV2，左行、右行对应电磁阀的线圈分别为YV3与YV4。一旦电磁阀线圈通电，就一直保持现有的动作，直到相对的另一线圈通电为止。气动机械手的夹紧、松开的动作由只有一个线圈的两位电磁阀驱动的气缸完成，线圈(YV5)断电夹住工件，线圈(YV5)通电，松开工件，以防止停电时的工
件跌落。机械手的工作臂都设有上、下限位和左、右限位的位置开关SQ1、SQ2和SQ3、SQ4，夹持装置不带限位开关，它是通
过一定的延时来表示其夹持动作的完成。机械手在最上面、最左边且除松开的电磁线圈(YV5)通电外其它线圈全部断电的状态为机械手的原位。
图6-19 机械手示意图
机械手的操作面板分布情况如图6-20所示，机械手具有手动、单步、单周期、连续和回原位五种工作方式，用开关SA进行选择。手动工作方式时，用各操作按钮（SB5、SB6、SB7、SB8、SB9、SB10、SB11）来点动执行相应的各动作；单步工作方式时，每
按一次起动按钮（SB3），向前执行一步动作；单周期工作方式时，机械手在原位，按下起动按钮SB3，自动地执行一个工作周期
的动作，最后返回原位（如果在动作过程中按下停止按钮SB4，机械手停在该工序上，再按下起动按钮SB3，则又从该工序继续工作，最后停在原位）；连续工作方式时，机械手在原位，按下起动按钮（SB3），机械手就连续重复进行工作（如果按下停止按钮
SB4，机械手运行到原位后停止）；返回原位工作方式时时，按下“回原位”按钮SB11，机械手自动回到原位状态。
图6-20 机械手操作面板示意图
1.程序的总体结构
如图6-22所示为机械手系统的PLC梯形图程序的总体结构，将程序分为公用程序、自动程序、手动程序和回原位程序四个部分，其中自动程序包括单步、单周期和连续工作的程序，这是因为它们的工作都是按照同样的顺序进行，所以将它们合在一起编程更加
简单。梯形图中使用跳转指令使得自动程序、手动程序和回原位程序不会同时执行。假设选择“手动”方式，则X0为ON、X1为OFF，此时PLC执行完公用程序后，将跳过自动程序到P0处，由于X0常闭触点为断开，故执行“手动程序”，执行到P1处，由于
X1常闭触点为闭合，所以又跳过回原位程序到P2处；假设选择分“回原位”方式，则X0为OFF、X1为ON，跳过自动程序和手动
程序执行回原位程序；假设选择“单步”或“单周期”或“连续”方式，则X0、X1均为OFF，此时执行完自动程序后，跳过手动程序和回
原位程序。
图6-22 机械手系统PLC梯形图的总体结构
2.各部分程序的设计
（1）公用程序公用程序如图6-23所示，左限位开关X12、上限位开关X10的常开触点和表示机械手松开的Y4的常开触点的串联电路接通时，辅助继电器M0变为ON，表示机械手在原位。
公用程序用于自动程序和手动程序相互切换的处理，当系统处于手动工作方式时，必须将除初始步以外的各步对应的辅助继电器（M11-M18）复位，同时将表示连续工作状态的M1复位，否则当系统从自动工作方式切换到手动工作方式，然后又返回自动工作方式时，可能会出现同时有两个活动步的异常情况，引起错误的动作。
当机械手处于原点状态（M0为ON），在开始执行用户程序（M8002为ON）、系统处于手动状态或回原点状态（X0或X1为ON）时，初始步对应的M1O将被置位，为进入单步、单同期和连续工作方式作好准备。如果此时M0为OFF状态，M1O将被复位，初始步为不活动步，系统不能在单步、单周期和连续工作方式下工作。
图6-23 公用程序
（2）手动程序手动程序如图6-24所示，手动工作时用X14～X21对应的6个按钮控制机械手的上升、下降、左行、右行、松开和夹紧。为了保证系统的安全运行，在手动程序中设置了一些必要的联锁，例如上升与下降之间、左行与右行之间的互锁；上升、下降、左行、右行的限位；上限位开关X10的常开触点与控制左、右行的 Y2和 Y3的线圈串联，使得机械手升到最高位置才能左右移动，以防止机械手在较低位置运行时与别的物体碰撞。
图6-24 手动程序
（3）自动程序如图6-25所示为机械手系统自动程序的功能表图。使用通用指令的编程方式设计出的自动程序如图6-26所示，也可采用其它编程方式编程，在此不再赘述。
图6-25 自动程序的功能表图
图6-26 自动程序
系统工作在连续、单周期（非单步）工作方式时，X2的常闭触点接通，使M2（转换允许）ON，串联在各步电路中的M2的
常开触点接通，允许步与步之间的转换。
假设选择的是单周期工作方式，此时X3为ON， X1和X2的常闭触点闭合，M2为ON，允许转换。在初始步时按下起动按
钮X5，在M11的电路中，M1O、X5、M2的常开触点和X12的常闭触点均接通，使M11为ON，系统进入下降步，Y1为ON，机械手下降；机械手碰到下限位开关X11时，M12变为ON，转换到夹紧步，Y4被复位，工件被夹紧；同时TO得电，2s以后TO
的定时时间到，其常开触点接通，使系统进入上升步。系统将这样一步一步地往下工作，当机械手在步M18返回最左边时，X4为ON，因为此时不是连续工作方式， M1处于OFF状态，
转换条件·X12满足，系统返回并停留在初始步M10。
连续工作方式，X4为ON，在初始状态按下起动按钮X5，与单周期工作方式时相同，M11变为ON，机械手下降，与此同时，控
制连续工作的M1为ON，往后的工作过程与单周期工作方式相同。当机械手在步M18返回最左边时，X12为ON，因为M1为ON，转换条件M7·X4满足，系统将返回步M11，反复连续地工作下去。按下停止按钮X6后，M1变为OFF，但是系统不会立即停止工作，在完成当前工作周期的全部动作后，在步M18返回最左边，左限位开关X12为ON，转换条件·X12满足，系统才返回并
停留在初始步。
如果系统处于单步工作方式，X2为ON，它的常闭触点断开，“转换允许”辅助继电器M2在一般情况下为OFF，不允许步与
步之间的转换。设系统处于初始状态，M10为ON，按下起动按钮X5，M2变为ON，使M11为ON，系统进入下降步。放开起动
按钮后， M2马上变为OFF。在下降步， YO的得电，机械手降到下限位开关X11处时，与YO的线圈串联的X11的常闭触点断开，使YO的线圈断电，机械手停止下降。X11的常开触点闭合后，如果没有按起动按钮， X5和M2处于OFF状态，一直要等到按
下起动按钮，M5和M2变为ON，M2的常开触点接通，转换条件X11才能使M12接通，M12得电并自保持，系统才能由下降步
进入夹紧步。以后在完成某一步的操作后，都必须按一次起动按钮，系统才能进入下一步。
在输出程序部分，X10～X13的常闭触点是为单步工作方式设置的。以下降为例，当小车碰到限位开关X11后，与下降步对应的
辅助继电器M11不会马上变为OFF，如果YO的线圈不与X11的常闭触点串联，机械手不能停在下限位开关X11处，还会继续下降，这种情况下可能造成事故。
（4）回原点程序如图6-27所示为机械手自动回原点程序的梯形图。在回原点工作方式（X1为ON），按下回原点起动按钮X7，M3变为ON，机械手松开和上升，升到上限位开关时X10为0N，机械手左行，到左限位处时，X12变为ON，左行停止并将M3
复位。这时原点条件满足，M0为ON，在公用程序中，初始步M0被置位，为进入单周期、连续和单步工作方式作好了准备。
图6-27 回原位程序
3.程序综合与模拟调试
由于在分部分程序设计时已经考虑各部分之间的相互关系，因此只要将公用程序（图6-23）、手动程序（图6-24）、自动程序（图6-26）和回原位程序（图6-27）按照机械手程序总体结构（图6-22）综合起来即为机械手控制系统的PLC程序。
模拟调试时各部分程序可先分别调试，然后再再进行全部程序的调试，也可直接进行全部程序的调试。
PLC课程设计报告题目：基于PLC的机械手控制系统及组态设计 二级学院：电气与电子工程学院 班级： 14电气实验班 姓名：李浩文 学号： 组员： 指导老师： 成绩： 日期： 2017年4月
基于PLC的机械手控制系统及组态设计 摘要 随着21世纪的发展，技术科技的不断完善，人们对于机械手的控制系统运用越来越成熟，机械自动化逐步代替了人工操作，这意味着将解放人类劳动力，一些简单重复的动作将会有机器代替运作，并且在某些场所，例如高温高压，有毒气体以及威胁到人类生命安全的环境。为了适应社会需求的变化，人类不断实践和探索，机械手应运而生，相应的各种难题迎刃而解。 本设计主要介绍了国内外机械手研究现状及可编程控制器S7-200 PLC的研究发展趋势，基于PLC编程可知，组态王可以实现与S7-200编程器相结合，组建简单的仿真界面，通过仿真软件可以清晰的了解到机械手的操作，包括上移、下移、左移、右移。实验表明，由S7-200PLC和Kingview6.55构成的控制系统人机界面简单、易于操作、经济实用、可靠性高、稳定性高。 关键词：S7-200PLC；组态王Kingview6.55；机械手
目录 1绪论 (1) 1.1研究该课题的重要性 (1) 1.2国内外机械手研究现状 (1) 1.3该课题研究的内容 (2) 2组态王Kingview 6.55和可编程控制器的介绍 (3) 2.1组态王Kingview 6.55的介绍 (3) 2.1.1组态王的历史 (3) 2.1.2组态王的结构 (3) 2.1.3组态王的基本配置 (5) 2.1.4组态王软件产生的背景 (8) 2.1.5组态软件的发展方向 (8) 2.2可编程控制器的介绍 (10) 2.2.1可编程控制器的概述 (10) 2.2.2可编程控制器的历史 (10) 2.2.3 PLC的基本结构 (11) 2.2.4 PLC的工作原理 (12) 2.2.5 PLC的基本配置 (12) 3机械手控制系统的设计 (15) 3.1机械手控制方式的选择 (15) 3.1.1机械手控制方式的分类 (15) 3.1.2 PLC与IPC和DCS的比较 (15) 3.2 PLC的控制电路程序设计 (16) 3.2.1 PLC的I/O分配表 (16) 3.2.2编程指令的选择 (17) 3.2.4 机械手的动作实现过程 (19) 3.2.5 PLC控制机械手的模拟工作图 (19) 3.2.6 PLC梯形图设计 (21) 3.3 PLC程序的调试 (30) 3.3.1 PLC控制的安装与布线 (30) 3.3.2机械手控制程序的调试 (31) 4组态王Kingview 6.55在机械手控制系统中的应用 (32) 4.1工程的建立与结构变量的定义 (32) 4.1.1工程的建立 (32) 4.1.2建立结构变量的步骤 (33) 4.1.3设备与组态王的连接 (35) 4.2动画的连接 (38)
机械手的步进控制 摘要 摘要: 本文主要介绍机械手的发展和应用。首先对机械手的发展背景和定义做了介绍，随后给出了机械手的基本构造，并对机械手的应用做了简单的分类。最后对机械手的发展趋势进行了展望。 关键词:机械手:发展;应用 引言： 近年来由于机电体化在工业各个领域的应用，机械设备的自动化控制显得越来越重要。随着工业的发展和产品的高级化及复杂化，要求人们必须提高工作效率和适应恶劣环境的能力，增加了工人的劳动强度，甚至于危及到生命。因此机械手就在这样情况下诞生了，机械手是工业机器人系统中传统的任务执行机构，是机器人的关键部件之一。其中的工业机械手是近代自动控制领域中出现的项新技术，它的发展是由于其积极作用正日益为人们所认识:它能部分地代替人工操作:能按照生产工艺的要求，遵循定的程序、时间和位置来完成工件的传送和装卸:能制作必要的机具进行焊接和装配从而大大改善I人的劳动条件，显著地提高劳动生产率，加快实现I业生产机械化和自动化的步伐用。 机械手是一种能模拟人的手臂动作，按照设定程序、轨迹和要求，代替人手进行抓取、搬运工件或操持工具的机电一体化自动装置。三白由度机械手又称3D机械人，能够实现三个自由度方向(水平、垂直
和旋转)的抓取或放置物品，具有操作范围大，灵活性好，应用广泛的特点。 可编程控制器PLC是-种专门为工业应用而设计的进行数字运算操作的电子控制装置。由于其具有可靠性高，功能强，编程简单，人机交互界面友好等特性而广泛用于工业控制系统。 机械手能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。 控制要求 1在传输带A的端部，安装了光电开关PS，用以检测物品的到来。当光电开关检测到物品时为ON状态。机械手在原位时，按下启动按钮，系统启动，传送带A运转。当光电开关检测到物品后，传送带A 停。传输带A停止后，机械手进行一次循环动作，把物品从传送带A 上搬到传送带B(连续运转)上。机械手返回原位后，自动再启动传送带A运转，进行下一个循环。 2.按下停止按钮后，应等到整个循环完成后，才能使机械手返回原位，停止工作。机械手的上升／下降和左移／右移的执行结构均采用双线圈的二位电磁阀驱动液压装置实现，每个线圈完成一个动作。夹紧／放松由单线圈二位电磁阀驱动液压装置完成，线圈通电时执行夹紧动作，线圈断电时执行放松动作。
机器人程序设计报告 【软件使用说明】 本程序主要功能有：播放一段程序员预选制作好的机器人运动动画，用户可以通过细节窗口观察机器人，也可通过全局观察窗口观察机器人在整个场景中的运动。程序拥有一个主窗口，三个子窗口。其中主窗口拥有四个菜单选项，订制动画子窗口拥有一个菜单项。菜单项通过右键点击弹出。主窗口菜单功能介绍： 重播：可以让用户重复观看预制动画或者自制动画。 规定动作模式：此模式下可播放程序员事先制作好的一段动画。 自选动作播放模式：播放用户制作好的一段动画。 自选动作设计模式：在此模式下用户可通过自制动画窗口提供的功能制作机器人动画。 订制动画子窗口菜单功能介绍： 添加动作功能：当用户制作完成一个关键帧后可使用此菜单功能将关键帧加入到链表中。 【实验目的】 本实验目的： 1、通过编程深入理解的计算机图形学原理 2、掌握基本的图元绘制 3、熟悉程序的编写过程 4、了解程序与用户的交互过程 【实验内容】 编程实现以下功能： 1、制作一个三维场景，场景主体为机器人 2、机器人可在场景中作一些运动 3、机器人运动以动画的形式表现出来 4、向用户提供一个交互的平台使用户可以自己制作机器人动画 【原理解析】 1、文字界面。 文字界面是必要的一个模块，它可以帮助用户更好的去使用程序，也可以帮助程序员推销自己的软件。 英文输出： 通过glut库给定的void glutBitmapCharacter(void *font, int character)函数可以在窗口中显示单个英文字符，并且可以指定font（字体），既然可以显示单个字符，那么自然可以显示字符串，使用glRasterPos2i(int Posx,int Posy)函数可以指定当前需要显示的字符的位置，在显示完一个字符后此位置会自动水平移动，因此结合这两个函数可实现英文字符串的指定位置输出功能。 中文输出： 相对英文输出来说，中文输出有很多的优势。首先，程序员的母语是中文，那么当程序员如果能使用中文输出则可更贴切地表达想要传递给用户的信息，在某些时候甚至只能用中文才能表达清楚。其次，用户的母语也基本上是中文，并且英文水平也各不相同，在这样的情况下中文输出就显得更加必要了。再次，窗口用于文字输出的空间是有限的，这就使得精炼的或者说占用空间小的文字表达显得很重要，而这一点上中文明显优于英文。 中文显示的实现分下面几个步骤：
《机械系统设计》 搬运机械手控制系统设计 姓名： 学号： 学科专业：机械设计制造及其自动化
摘要 由于工作的需要，人们经常受到高温、腐蚀及有毒气体等因素的危害，增加了工人的劳动强度，甚至于危机生命。因此机械手就在这样诞生了,机械手是工业机器人系统中传统的任务执行机构，是机器人的关键部件之一。其中的工业机械手是近代自动控制领域中出现的一项新技术，它的发展是由于其积极作用正日益为人们所认识：它能部分地代替人工操作；能按照生产工艺的要求，遵循一定的程序、时间和位置来完成工件的传送和装卸；能显著地提高劳动生产率，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。 关键词：可编程控制器PLC; 机械手; 伺服马达
前言 工业机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备。工业机械手的是工业机器人的一个重要分支。机械手技术涉及到力学、机械学、电气液压技术、自动控制技术、传感器技术和计算机技术等科学领域，是一门跨学科综合技术。它的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现了人的智能和适应性。机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力，在国民经济各领域有着广阔的发展前景。用机械手可以代替人从事单调﹑重复或繁重的体力劳动﹐实现生產的机械化和自动化﹐代替人在有害环境下的手工操作﹐改善劳动条件﹐保证人身安全。20世纪40年代后期﹐美国在原子能实验中﹐首先采用机械手搬运放射性材料﹐人在安全室操纵机械手进行各种操作和实验。50年代以后﹐机械手逐步推广到工业生產部门﹐用于在高温﹑污染严重的地方取放工件和装卸材料﹐也作为机床的辅助装置在自动机床﹑自动生产线和加工中心中应用﹐完成上下料或从刀库中取放刀具并按固定程序更换刀具等操作。机械手主要由手部机构和运动机构组成。手部机构随使用场合和操作对象而不同﹐常见的有夹持﹑托持和吸附等类型。运动机构一般由液压﹑气动﹑电气装置驱动。机械手能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化保护人身安全，因而广泛应用机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。 1.系统流程图 机械手整个搬运过程要求都能自动控制。下图是机械手控制系统的逻辑流程图。系统启动之前，机械手处于原始位置，条件是机械手在高位﹑左位。
ABB 机械手编程 一、技能要求： 1、了解机械手的危险性 2、掌握基础的英语知识 3、懂得一定的喷油知识，能够合理规划喷涂路径 4、能够熟练掌握并操纵机械手的示教器的功能 二、准备： 1、获得所要喷涂的产品和治具，了解要喷涂的范围和效果（工程师和QA部） 2、根据产品设计走枪的路线、喷涂的速度、喷枪距离和枪与枪的距离、基本的喷油参 数的设定等，枪与枪的距离一定要用尺子量好，保证平均分配，做好记录。 3、找到一个与你的路线相近的现有程序，全自动运行在为执行完程序时，同时停止机 械手和地面链。 4、使用相匹配的治具将产品挂在刚才感应的支架上，选择合适的枪节,一般使用 200mm，但也有特殊的时候，应根据实际情况选择。 三：编程： 1、将机械手打到手动状态，上电，进入编程窗口，选择special-----paint path,根据自己 确定的喷涂路线修改路径。 2、修改好以后，左手托住示教器上电，经光标移到paint path的顶部，单击star键， 当机械手开始运行时停止，根据设计好的路线调整喷枪的路线和角度，要保证左右边的角度一致。 3、确定喷枪的上下左右边的开关枪距离，如要修改，可将光标移到tverhight tverlow thorleft thorright键选择8-value更改数据。 4、移动喷枪到开始的位置，一般比开关枪的距离多50mm，检查光标是否在想要修改 的位置上（For example: p10），然后单击右下脚的Modify来修改某个点。其他点依次修改，注意不要混点，一句一句排列下来，在同一个程序中不允许有相同的点存 在。 5、修改完整个面后，单击edit选择4—go to top 将光标移到最顶部，手动上电，单击 左下脚的star键，低速运行检查各个点是否正常。 6、检查机械手的喷涂速度是否符合本程序要求，如要修改将光标移到V1000上，然后 单击回车键，选择合适的速度。一般的速度在V1000 到V2000之间。机械手的运 行速度同样，速度一般在2500-4000间。 7、检查机械手的运行偏差值Z**，我们规定使用Z50，但在回到原点的时候使用Z0 即Fine。 8、检查无误后，进入下一个子程序，按照相同的方法，按照4、5、6、7的步骤对语 句进行修改。 9、整个paint path 修改完毕后，手动运行，无误后，100%全手动运行,在100%全手动 运行的情况下，一定要注意安全，操作员应远离机械手的工作范围，并提防其他人 进入。 10、确认合格后，保存程序。单击file键选择4 save program as,后再单击会车键，更改 程序名。选择合适的程序文件夹保存程序。 11、根据设定的paint path设定相应的喷油刷子参数，进行试油，在试油过程中将每一 步的参数记录下，以便参考。 12、试油成功后，将喷油参数、机械手、输送链的循环时间、输送链的速度、调油的参 数、以及单件耗漆量记录下来。
毕业设计（论文） 题目: 机械手的PLC控制 专业: 机电一体化 班级: 学号: 姓名: 指导老师: 成都电子机械高等专科学校 xxxx年x月
摘要 机械手是工业机器人系统中传统的任务执行机构，是机器人的关键部件之一。机械手的机械结构采用滚珠丝杆、滑杆、等机械器件组成；电气方面有交流电机、变频器、传感器、等电子器件组成。该装置涵盖了可编程控制技术，位置控制技术、检测技术等，是机电一体化的典型代表仪器之一。本文介绍的机械手是由PLC输出三路脉冲，分别驱动横轴、竖轴变频器，控制机械手横轴和竖轴的精确定位，微动开关将位置信号传给PLC主机；位置信号由接近开关反馈给PLC 主机，通过交流电机的正反转来控制机械手手爪的张合，从而实现机械手精确运动的功能。本课题拟开发的物料搬运机械手可在空间抓放物体，动作灵活多样，可代替人工在高温和危险的作业区进行作业，并可根据工件的变化及运动流程的要求随时更改相关参数。 关键词：机械手 PLC 变频器交流电机
Abstract Manipulator industrial robot systems traditional mandate, Robot is one of the key components. Manipulator using the mechanical structure of screw-ball, slider, and other mechanical devices composition; Electric have AC motor, inverter, sensor, and other electronic device components. The device covers a programmable control technology, position control technology, detection technology, Mechatronics is a typical representative of one of the machines. This paper presents a manipulator by three PLC output pulse, driving horizontal, the vertical axis transducer, control manipulator axis horizontal and vertical positioning precision, micro-switches position signal transmission will host PLC; location close to the switching signal from the feedback from the mainframe to the PLC, through the exchange of Motor reversion to control the manipulator gripper Zhang, thus achieving accurate manipulator movement functions. The topics to be developed by the Manipulator grasping be up in space objects, movements flexible, diverse, can replace the artificial heat and dangerous operation conducted operations, According to the workpiece can change the campaign process and the requirements of any changes to the relevant parameters. Key Words: Manipulator PLC Inverter AC motor
中北大学 信息商务学院 课程设计说明书 学生姓名：学号： 系：机械自动化系 专业：机械设计制造及其自动化 题目：数控技术课程设计 ——机械手自动操作控制的PLC程序设计 指导教师：职称: 职称: 2016年12月5日
中北大学 信息商务学院 课程设计任务书 2016/2017 学年第 1 学期 所在系：机械工程系 专业：机械设计制造及其自动化 学生姓名：学号： 课程设计题目：数控技术课程设计 —机械手自动操作控制的PLC程序设计起迄日期：2016年12月5日～2016年12月9日课程设计地点：中北大学信息商务学院 指导教师： 系主任：暴建岗 下达任务书日期: 2016 年12月 5日
课程设计任务书 1．设计目的： 通过对机械手自动操作控制的PLC程序设计，使学生在熟练机械手的动作顺序与原理的基础上，学会应用PLC。 2．设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）： 机械手将工件从A工作台搬到B工作台。机械手的工作过程由8个动作完成一个循环，如图所示。取放工件的上升/下降和左移/右移分别用YV1、YV3、YV4和YV5控制，夹具的夹紧和放松由电磁阀YV2控制。当工件搬到B工作台返回时，用光电开关SQ7发出无工件信号。 （1）采用内部移位寄存器M100~ M117逐位输出方式实现顺序控制，移位条件是对各限位开关（SQ1~SQ6）的状态检测来决定。 （2）夹紧或放松动作，分别用定时器T450、T451延时控制。 （3）采用具有保持功能的辅助继电器M202驱动夹紧阀。 通过本课程设计,完成 ①输入输出信号分析与PLC I/O分配图 ②PLC选型 ③主要元器件型号的选择 ④主接线图设计 ⑤完成梯形图设计并完成相应指令。 3．设计工作任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书(论文)、图纸、实物样品等〕：
前言 随着我国工业生产的飞跃发展，自动化程度的迅速提高，实现工件的装卸、转向、输送或操持焊枪、喷枪、扳手等工具进行加工、装配等作业的自动化，已愈来愈引起人们的重视。 机械手是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。近年来，随着电子技术特别是电子计算机的广泛应用，机器人的研制和生产已成为高技术领域内迅速发展起来的一门新兴技术，它更加促进了机械手的发展，使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。 机械手是模仿着人手的部分动作，按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运或操作的自动机械装置。在工业生产中应用的机械手被称为“工业机械手”。机械手虽然目前还不如人手那样灵活，但它具有能不断重复工作和劳动、不知疲劳、不怕危险、抓举重物的力量比人手大等特点，因此，机械手已受到许多部门的重视，并越来越广泛地得到了应用，生产中应用机械手可以提高生产的自动化水平和劳动生产率；可以减轻劳动强度、保证产品质量、实现安全生产；尤其在高温、高压、低温、低压、粉尘、易爆、有毒气体和放射性等恶劣的环境中，它代替人进行正常的工作，意义更为重大。 本文将通过西门子PLC控制机械手，PLC是可编程控制器（Programmable Logic Controller）的简称，是在继电顺序控制基础上发展起来的以微处理器为核心的通用的工业自动化控制装置。随着电子技术和计算机技术的迅猛发展，PLC的功能也越来越强大，更多地具有计算机的功能。目前PLC已经在智能化、网络化方面取得了很好的发展。该系统利用西门子PLC，在步进电机驱动下，完成对机械手在搬运过程中的下降、夹紧、上升、右旋、下降、放松、上升、左旋等全过程自动化控制，并对非正常情况实行自动报警和自动保护，实现企业的机电一体化，提高企业的生产效率。
3 程序编辑 3.1命令说明 开机正常后进入归原点画页 没有任何警报，按键归原点，归原点正常后进入下面画页 按键返回至如下按键 按“教导”键进入编辑画页。 3.1.1编辑器说明 删除一行程序 创建一个新程序 剪下一行程序 复制一行程序 贴上复制一行程序或剪下一行程序。 光标移到下一行换到下一页 换到最下一页换到最上一页
光标移到上一行换到上一页 把程序内容显示扩大 编辑各功能键说明 3.1.2教导指令 1）直线（轴直线运动操作） 按键进入各轴直线运动操作。 轴操作有两种方式，第一、直接通过数字键盘输入各轴位置；第二、通过右边各轴寸动键操作到所需位置，按左边“MX”等一个键把当前位置设到对画框内。如果要全部设入，按键。 当通过数字键盘输入各轴位置时，一定要注意所设定值是否安全。 2）速度 按键进入速度设定。 3）计时 按键进入延时功能设定。 4）一般I/O 按键进入侧姿回正等选择。 5）成型I/O 按键进入成型相关条件设定。 6）治具I/O 按键进入治具相关功能设定。 7）周边I/O
按键进入周边相关功能设定。 8）回圈 按键进入循环功能设定。 9）跳跃 按键进入跳转功能设定。 10) 停止 按键进入程序完成设定。 11）宏 按键进入调用已经编好的子程序。 编号为0~99共100个。 12）堆叠 按键进入装箱取物功能设定。 编号为0~3共4个。 13）运算 按键进入相关功能设定。 此功能在高阶编程内做详细说明。为变数。 3.1.3编辑新程序 1）程序保存 归完原点后进入如下操作页面 点击按钮，屏幕下方显示如下菜单 单击，进入教导画面 点击档案按钮进入如下画面 在此页点击按钮，切换到如下画面 点击模具编号空白框，弹出输入键盘如下
造型线落砂机机械手操作工安全操作规范示范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月
造型线落砂机机械手操作工安全操作规 范示范文本 使用指引：此管理制度资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 1、工作前穿戴好劳保用品，未经培训考核合格人员不 得操作机械手。打开钥匙开关后，要紧握操作手柄，使主 动臂基本平行后再打开带灯的按钮开关。 2、检查回转区域内是否有人员或障碍，正常后方可操 作；夹持铸件牢靠后方可往输送链上挂；按指定部位挂牢 后，方可移开机械手。 3、开车时集中精力，旋转时注意周围安全，转到极限 位置时要注意减速。机械手前爪在爪取铸件时用力不可过 大，以防损坏驱动马达。 4、禁止设备运行时进入其工作范围；禁止驾驶室门不 关牢开动设备；设备未停机时，禁止进行加油、保养、修
理、调整；禁止取消检修门电气连锁；禁止超负荷启动，禁止超负荷运行；禁止用机械手手爪拔摆集装斗。 5、运行时要注意各关节的灵活度，经常检查各关键部位润滑情况。 6、油温过低要开机自动加温或无负载慢速动作加温，待油温超过15℃时再进行工作。 7、运行中若机器发生故障，需先停机切断液压动力源（停泵），切断电源，挂上警示牌，机器完全停止后进行检查，自己不能解决的应通知维修人员处理，故障排除后要再次检查，确已恢复正常再启动。设备未完全停止不得进入机器内部。 8、停机时要把机械手牵引到停放位置上，切断钥匙开关，并取下钥匙，同时关闭主开关。 请在此位置输入品牌名/标语/slogan Please Enter The Brand Name / Slogan / Slogan In This Position, Such As Foonsion
第一章（ 第二章绪论 课题研究的目的及意义 随着工业自动化程度的提高，工业现场的很多易燃、易爆等高危及重体力劳动场合必将由机器人所代替。这一方面可以减轻工人的劳动强度，另一方面可以大大提高劳动生产率。例如，目前在我国的许多中小型汽车生产以及轻工业生产中，往往冲压成型这一工序还需要人工上下料，既费时费力，又影响效率。为此，我们把上下料机械手作为我们研究的课题。 工业机械手是工业物流自动化中上网重要装置之一，是当今世界新技术革命的一个重要标志。工业机械手是典型的机电一体化产品。 工业机械手的产生和推广是社会生产和发展的需要，也是现代生产和科技发展的新技术产品。工业机械手已经在工业生产、资源开发、社会服务、排险救灾以及军事技术等方面发挥着愈来愈大的应用。 工业机械手的应用和推广已经并将获得极大的效益。例如在机械制造工业、汽车工业等生产中采用电焊、弧焊、喷漆等机械手，可以大大提高劳动生产率，保证产品质量，改善劳动条件。又如在微电子、医药等生产部门，采用机械手操作，可以消除人对产品的污染、确保产品质量。 机械手可以在有毒、噪音、高温、易燃、易爆等危险有害的环境中代替人长期稳定的工作，从根本上解决了操作者的安全保障问题。因而在这方面应用和推广机器人技术是十分迫切和必要的。 近代工业机械手的原型可以从本世纪40代算起。当时适应核技术的发展需要开发了处理放射性材料的主从机械手。50年代初美国提出了“通用重复操作机器人”的方案，59年研制出第一工业机械手原型。由于历史条件和技术水平关系，在60年代机械手发展较慢。进入70年代后，焊接、喷漆机械手相继在工业中应用和推广。随着计算机技术、控制技术、人工智能的发展、机械手技术得到迅速发展，出现了更为先进的可配视觉、触觉的机器人所应用的机械手。如美国Unimation公司PUMA系列工业机器人相关的机械手，即使由直流伺服驱动、关节式结构、多cpu微机控制、采用专用语言编程的技术先进的机械手。到了80、90年代机器人及相关的机械手开始在工业上普及应用。据统计1980年全世界约有两万台机器人在工业上应用，而到今年增长更快。今年已近开发出
第一章绪论 1. 1 PLC简介 可编程控制器简称PLC(Progrsmmable Logic Controller, PLC),它是以微处理器为基础服务夫人通用工业控制装置。国际电工委员会(IEC)在1985年的PLC标准草案第3稿中，对PLC作了如下定义：“可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计算和算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输出和输入，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关设备，都应按易于工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。”可编程控制器是一种通用的工业控制计算机。它的程序是可以控制不同的对象。具有更大的灵活性，再加上体积小、工作可靠性高、抗干扰能力强、控制功能完善，适应性强，安装接线简单等众多优点，它可以方便地应用在各种场合，PLC釆用了典型的计算机结构，主要是山微处理器(CPU)、存储器(RAM/R0M)、输入输出接口(I/O)电路、通信接口及电源组成。 中央处理单元(CPU)是可编程逻辑控制器的控制中枢。它按照可编程逻辑控制器系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据；检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。当可编程逻辑控制器投入运行时，首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，并分别存入I/O映象区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O映象区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕之后，最后将I/O 映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行，直到停止运行。 PLC的主要特点，可靠性高、抗干扰能力强功能完善、应用领域广编程简单，易学易用系统安装简单、体积小、价格低可编程控制器的应用领域PLC在钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业的应用也越来越广泛，主要有以下儿个方面的控制，开关量的逻辑、控制模拟量控制、运动控制过程控制、数据处理通信及联网。PLC通信含PLC间的通信及PLC与其他智能设备间的通信。随着现代社会计算机技术的提高，网络通讯技术的不断发展，它也将和其他的工业控制计算
机械手的控制方式及控制系统设计 机械手在工业科技中的应用时间较长，随着工业生产的不断发展进步，机械手的控制技术也得到了较为快速的发展。人们在很早以前就希望能够借助其他的工具替代人类自身的手去从事重复性的工作，或者具有一定危险性的工作，从而提高工业的生产效率，同时也能规避人们在生产实际生产中碰到的危险情况。此外，在一些特殊的场合中，必须要依靠机械手才能加以完成。未来机械手在工业生产中将发挥更大的作用，本文主要对机械手的控制方式及控制系统设计方法进行了较为详细的分析。 2 机械手原理概述 机械手具有很多的优点，比如机械手比人的手具有更大的力气，能够干很多人手所无法干的事情，这样也能提高工业生产中的效率，同时采用机械手进行工业生产时的成本相对而言也会得到一定程度上的降低。机械手通常由三部分组成，即机械部分，传感部分和控制部分。其中，手部安装在手臂的前端，用来抓持物件，这是执行机构的主体，可根据被抓持物件的形状、重量、材料以及作业要求不同而具有多种结构形式。控制部分包括控制系统和人机交互系统。对于机器人基本部件的控制系统，控制系统的任务是控制机械手的实际运动方式。 机械手的控制系统有开环和闭环两种控制方式，如果工业机械手没有信息反馈功能，那么它就是一个开环控制系统。如果有信息反馈功能，它是一个闭环控制系统。对于机器人基本组成的人机交互系统，人机交互系统是允许操作员参与机器人控制并与机器人通信的装置。总之，人机交互系统可以分为两类：指令给定装置和信息显示装置，机械手的控制主要是通过软件程序加以实现。随着科学技术的发展，机械手相关的技术也得到了快速的发展，先进的控制方式和先进的控制技术在机械手的控制领域中也具有一定的采用。现在机械手不仅广
ABB[a]-J-6ABB 机器人的程序编程 6.1 任务目标 ?掌握常用的PAPID 程序指令。 ?掌握基本RAPID程序编写、调试、自动运行和保存模块。 6.2 任务描述 ?建立程序模块test12.24，模块test12.24 下建立例行程序main 和Routine1，在main 程序下进行运动指令的基本操作练习。 ?掌握常用的RAPID 指令的使用方法。 ?建立一个可运行的基本RAPID程序，内容包括程序编写、调试、自动运行和保存模块。 6.3 知识储备 6.3.1 程序模块与例行程序 RAPID 程序中包含了一连串控制机器人的指令，执行这些指令可以实现对机器人的控制操作。应用程序是使用称为RAPID 编程语言的特定词汇和语法编写而成的。RAPID 是一种英文编程语言，所包 含的指令可以移动机器人、设置输出、读取输入，还能实现决策、重复其他指令、构造程序、与系统操作 RAPID 程序的架构说明： 1）RAPID 程序是由程序模块与系统模块组成。一般地，只通过新建程序模块来构建机器人的程序，而系统模块多用于系统方面的控制。 2）可以根据不同的用途创建多个程序模块，如专门用于主控制的程序模块，用于位置计算的程序模块，用于存放数据的程序模块，这样便于归类管理不同用途的例行程序与数据。 3）每一个程序模块包含了程序数据、例行程序、中断程序和功能四种对象，但不一定在一个模块中都
有这四种对象，程序模块之间的数据、例行程序、中断程序和功能是可以互相调用的。 4）在RAPID 程序中，只有一个主程序main，并且存在于任意一个程序模块中，并且是作为整个RAPID 程序执行的起点。 操作步骤： 6.3.2 在示教器上进行指令编程的基本操作 ABB 机器人的RAPID 编程提供了丰富的指令来完成各种简单与复杂的应用。下面就从最常用的指令开始
机电工程学院 《机电传动课程设计》 说明书 课题名称：机械手操作控制装置 学生姓名：周华东学号：20110611112 专业：机械电子工程班级：11机电 成绩：指导教师签字： 2014年12月31日
目录 1 机械手操作控制要求 (1) 2 机械手操作控制系统分析 (2) 2.1机械手操作方式 (2) 2.2机械手工作原理 (3) 3 PLC及机械手的选取 (4) 3.1 PLC (4) 3.1.1 PLC简介 (4) 3.1.2 PLC结构及基本配置 (4) 3.1.3 PLC的选取 (4) 3.2 机械手 (5) 3.2.1 机械手简介 (5) 3.2.2 机械手的选取 (5) 4 机械手操作控制系统设计 (6) 4.1 输入和输出点分配表 (6) 4.2 机械手操作系统程序设计 (7) 4.2.1 机械手操作系统程序 (7) 4.2.2 机械手回原位程序 (7) 4.2.3 机械手手动操作程序 (8) 4.2.4 机械手自动操作程序 (9) 4.3 机械手梯形图和指令表的编写 (10) 4.3.1 梯形图 (10) 4.3.2 指令表 (12) 5总结 (13)
1 机械手操作控制要求 用PLC对机械手（实物模型）操作进行控制，设机械手起始点位于乙地，工作时可将工件从甲地取起，将工件翻转后放至丙地，周而复始完成每个工件的翻转，机械手的动作步骤如下： 乙地→甲地（左转）→抓取工件→丙地（右转）→放置工件→返回乙地（左转）输入输出点的分配： 10001——左转限位E1 00001——左转M1 10002——右转限位E2 00002——右转M1 10003——抓手开放度限位E3 00003——抓取M2 10004——抓手开放度限位E4 00004——放开M2 2 机械手操作控制系统分析
指令介绍 1、运动指令 移动指令包含三条：MOVJ、MOVL、MOVC MOVJ：关节移动指令，即在运动过程中以关节的方式运动； 指令格式： 说明：MOVJ代表指令，LP表示局部变量，0表示标号，用于区别使用，VJ表示速度，最大速度为100%，PL为平滑度，范围0-9。 MOVL：直线运动指令，即在运动过程中以直线的方式运动； 指令格式： 说明：MOVL代表指令，LP表示局部变量，2表示标号，用于区别使用，VL表示速度，最大速度为1999，PL为平滑度，范围0-9。 MOVC：圆弧运动指令，即在运动过程中以圆弧的方式运动。 指令格式： 说明：MOVC代表指令，LP表示局部变量，2表示标号，用于区别使用，VL表示速度，最大速度为1999，PL为平滑度，范围0-9。 说明：一段圆弧轨迹通必须是由三段圆弧指令实现的，三段圆弧指令分别定义了圆弧的起始点、中间点、结束点。 注释： 局部变量(LP) ：在某个程序中所使用的变量和其他程序中的相同变量不冲突。例如您在程序一中使用了LP0，您也可以在程序二中使用LP0，这 样是不会产生矛盾的。 全局变量(GP) ：在此系统中我们还设置了全局变量，意思是您如果在一个程序中使用了GP0，而后您就不可以在其他的程序中使用GP0了，否则 程序会出现混乱现象，系统将会默认将第二次设定的值覆盖第一 次设定的值。 平滑度(PL) ：简单的说就是过渡的弧度，确定您是以直角方式过渡还是以圆弧方式过渡。假如两条直线要连接起来，怎么连接，就需要您对此变量 进行设置。
1、逻辑指令 WAIT指令：条件等待指令。 指令格式： 当您所设定的条件满足时，则程序往下执行；当您所设定的条件不满足时，则程序一直停在这里，知道满足您所设定的条件为止。但是，后面还有一个时间的设定，当条件不满足时，在等待后面的设定时间之后，会继续执行下面的程序。 JUMP指令：条件跳转指令，包含无条件跳转指令和条件跳转指令两种类型。 格式一：无条件跳转指令 格式二：条件跳转指令 说明： 在使用此条指令时，要配合使用标号指令。标号就是您所要将程序跳转到的位置，后面不加条件，只要程序执行到此行，则直接跳到标号所处的位置；后面有条件，当程序执行到该行指令时，程序不一定跳转，只有当后面的条件满足时，程序才跳转到标号所处的位置。 CALL指令：子程序调用指令，包含有条件跳转和无条件跳转两种类型。 格式一：无条件调用指令 格式二：无条件调用指令 子程序的建立： 子程序的建立和主程序的建立唯一的区别就是在编写完所有的程序之后，在程序的末尾加上RET指令。 说明： 1、%就是您所要调用的程序。后面不加条件，只要程序执行到此行，则直接调用该子程序；后面有条件，当程序执行到该行时，程序不一定调用该子程序，只有当后面的条件满足时，程序才调用该子程序。 2、在使用call无条件指令时，我们在机器人内部设有固定的子程序调用，用来控制滑台及喷枪（例：自转90度、一枪开启等）。
基于PLC的工业机械手控制系统设计 摘要 机械手是工业自动化领域中经常遇到的一种控制对象。近年来随着工业自动化的发展机械手逐渐成为一门新兴学科，并得到了较快的发展。机械手广泛地应用与锻压、冲压、锻造、焊接、装配、搬运、喷漆、热处理等各个行业。特别是在笨重、高温、有毒、危险、放射性、多粉尘等恶劣的劳动环境中，机械手由于其显著的优点而受到特别重视。总之，机械手是提高劳动生产率，改善劳动条件，减轻工人劳动强度和实现工业生产自动化的一个重要手段。 本设计描述了基于PLC的机械手控制系统设计，重点介绍了机械手控制系统中的硬件选择方法，软件的设计过程，以及PLC控制装置的工作过程。 本设计实现了机械手在搬运装配线上，通过S7-200PLC控制机械手完成从A传送带搬运物件至B传送带中，然后进入下一个工作流程。机械手的上升/下降和左转/右转的执行，分别由双线圈二位电磁阀控制气缸的运动实现；夹紧/放松则是由单线圈的二位电磁阀控制气缸的运动来实现。 【关键词】机械手；PLC；电磁阀
Based on plc industrial manipulator control system design Abstract In the field of industrial automation manipulator is often met in a control object. In recent years, with the development of industrial automation manipulator gradually become a new subject, and with the rapid development. Manipulator widely application and forging, stamping, forging, welding, assembling, handling, spray paint, heat treatment, etc. Especially in heavy, high temperature, toxic and dangerous, radioactive, dust and so on bad work environment, manipulator because of its significant advantages by pay special attention to. In a word, the manipulator is to improve the labor productivity, improve working conditions, reduce labor intensity and realize industrial production automation is an important means. This design based on PLC describes the manipulator control system design, introduced the manipulator control system, the hardware selection method, the software design process, and the working process of the PLC control device. The design and implementation of the manipulator in the handling assembly line, manipulator controlled by the S7-200PLC complete conveyor belt carrying objects from A to B conveyor, and then go to the next workflow. The implementation of the up / down and left / right of the manipulator, respectively, to achieve control movement of the cylinder by a double coil solenoid valve; clamp / unclamp cylinder is controlled by a single coil solenoid valve movement. 【Key Words】Manipulator；PLC；solenoid valve
机械手的程序设计 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020
毕业论文中文摘要 题目：机械手的PLC程序设计 摘要 工业机器人由操作机 (机械本体)、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成，是一种仿人操作，自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。特别适合于多品种、变批量的柔性生产。它对稳定、提高产品质量，提高生产效率，改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。 机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术，是当代研究十分活跃，应用日益广泛的领域。 机器人并不是在简单意义上代替人工的劳动，而是综合了人的特长和机器特长的一种拟人的电子机械装置，既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力，又有机器可长时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力，从某种意义上说它也是机器的进化过程产物，它是工业以及非产业界的重要生产和服务性设各，也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备. 搬运或操作的自动机械装置。在工业生产中应用的机械手被称为“工业机械手”。生产中应用机械手可以提高生产的自动化水平和劳动生产率:可以减轻劳动强度、保证产品质量、实现安全生产;尤其在高温、高压、低温、低压、粉尘、易爆、有毒气体和放射性等恶劣的环境中，它代替人进行正常的工作，意义更为重大。因此，在机械加工、冲压、铸、锻、焊接、热处理、电镀、喷漆、装配以及轻工业、交通运输业等方面得到越来越广泛的引用。 关键词：机械手，PLC.程序流程图