基于PLC的小型搬运机械手控制系统设计说明书

基于PLC的搬运机械手控制系统设计搬运机械手是一种自动化设备，广泛应用于工业生产中的物料搬运、装卸、组装等工序。

为了实现搬运机械手的自动化控制，可以采用基于可编程逻辑控制器（PLC）的控制系统。

本文将介绍一个基于PLC的搬运机械手控制系统的设计。

搬运机械手控制系统的主要功能是对机械手的运动进行控制。

基于PLC的控制系统可以实现对机械手的运动、速度和位置等参数进行精确控制，从而提升机械手的工作效率和准确性。

首先，需要确定搬运机械手的运动方式和结构。

常见的机械手运动方式包括直线运动、旋转运动和联动运动等。

根据任务需求，可以选择合适的运动方式和结构。

然后，需要选择合适的PLC设备。

PLC是一种专门用于工业自动化控制的设备，具有高可靠性、灵活性和可扩展性等特点。

根据机械手的规模和工作要求，选择适当的PLC设备。

接下来，需要设计搬运机械手的控制电路。

控制电路是实现机械手运动控制的关键部分，包括传感器、电磁阀、继电器等元件的连接和控制逻辑的设计。

在设计控制逻辑时，可以使用PLC提供的编程软件进行编程。

根据机械手的工作要求和操作流程，编写PLC程序，实现对机械手的自动控制。

此外，还需要设计人机界面（HMI）用于操作和监控机械手的运行状态。

HMI通常使用触摸屏或按钮等输入设备，以及显示屏或指示灯等输出设备。

通过HMI，操作人员可以控制机械手的运动和监控运行状态。

最后，进行系统调试和测试。

在将系统投入使用之前，需要进行调试和测试，确保搬运机械手的运动控制正常，并满足工作要求。

总结起来，基于PLC的搬运机械手控制系统设计包括确定运动方式和结构、选择合适的PLC设备、设计控制电路、编写PLC程序、设计人机界面以及进行系统调试和测试等步骤。

通过PLC控制系统的应用，可以提高机械手的自动化程度，提升生产效率和产品质量。

小型搬运机械手的PLC控制系统设计
小型搬运机械手的PLC控制系统设计包括以下几个方面：
1. 确定系统需求：首先需要明确机械手的工作任务和工作环境，包
括搬运物品的重量、尺寸和形状，以及工作空间的限制。

2. 选择适当的PLC：根据系统需求选择合适的PLC，考虑其输入输
出点数、通信接口、处理能力和可靠性等因素。

3. 确定传感器和执行器：根据机械手的工作任务选择合适的传感器
和执行器，例如光电传感器、接近开关、压力传感器、伺服电机等。

4. 确定控制策略：根据机械手的工作任务确定控制策略，包括运动
控制、路径规划、物体识别等。

5. 编写PLC程序：根据控制策略编写PLC程序，使用相应的编程语
言（如 ladder diagram、structured text 等），实现机械手的自
动化控制。

6. 连接传感器和执行器：根据PLC的输入输出点数，将传感器和执
行器与PLC连接起来，确保数据的准确传输和控制信号的可靠输出。

7. 调试和测试：完成PLC程序编写后，进行调试和测试，验证系统
的功能和性能是否满足需求，对程序进行优化和修正。

8. 系统集成和实施：将PLC控制系统与机械手进行集成，确保系统
的稳定运行和安全性。

9. 运维和维护：定期对PLC控制系统进行维护和保养，包括检查传
感器和执行器的工作状态，更新PLC程序，修复故障等。

需要注意的是，小型搬运机械手的PLC控制系统设计需要根据具体
的应用场景和要求进行定制，以上仅为一般性的设计步骤和考虑因素，具体设计还需根据实际情况进行调整和优化。

基于PLC的搬运机械手控制系统设计搬运机械手是工业生产中常用的一种机器人，目的是为了将物品从一个地方搬到另一个地方，以实现生产线的自动化生产。

为了方便操作和控制机械手的运动，我们常使用PLC进行控制。

本文将详细介绍基于PLC的搬运机械手控制系统设计并分为以下几个部分：系统设计、硬件设计、软件设计和测试与优化。

系统设计在设计搬运机械手的控制系统前，需要明确其基本能力以及操作条件。

本文需要实现的是一个能够在工业生产上自动完成货物的移动，如从一个点到达另一个点，或从一个点将货物取下并放入另一个点的机械手控制系统。

硬件设计在硬件方面，机械手的结构以及体积会影响到设计的复杂度和控制的难度。

机械手的操作部分包括控制电路、执行器驱动电路、电源等。

现在，我们来介绍每个部分的主要内容。

控制电路部分包括PLC、IO模块等。

PLC是机械手控制的核心，负责读取传感器信号并控制执行器的动作。

IO模块则负责将信号转换为PLC能接受的信号进行处理。

执行器驱动电路部分主要负责控制电机动作。

电机的选择与应用需要根据机械手的具体要求而定，需要注意的是，电机的转矩和功率需要协调匹配，还需要注意电机的供电和控制电路之间的配合问题。

电源系统是机械手控制系统的基础之一，电源的大小和控制器的匹配与应用直接关系到系统的正常运行。

需要根据需要提供相应的电压以及功率供给系统。

软件设计在软件设计方面，我们借助PLC程序进行控制，根据机械手的执行需要编写相应的程序，实现机械手的移动、旋转、夹取或放置操作。

具体流程如下：1. 初始化- 设定初始位置和状态等参数；2. 等待操作信号- 根据设定的信号进行等待；3. 传感器检测- 检测对象的位置和状态；4. 判断操作- 根据传感器检测结果进行相应操作；5. 输出控制信号- 控制执行器动作，改变机械手所处的位置和状态。

测试与优化测试与优化是机械手控制系统设计的重要一步，目的是检查系统的稳定性和准确性。

在测试过程中，需要测试机械手的各种运动状态，比如加速度、负载、速度等参数，以确定机械手的质量和性能优化方向。

基于PLC的机械手控制系统设计任务书任务书设计目标：设计一个基于PLC的机械手控制系统，能够实现对机械手的精确控制和操作。

系统能够完成各种复杂的任务，如物料的搬运、装配和堆垛等。

设计要求：1.系统应具备自动化控制功能，能够通过PLC对机械手进行控制。

2.系统应支持多种控制模式，如手动控制、自动控制和远程控制等。

3.系统应能够实现对机械手各个关节的精确控制，保证操作的准确性和稳定性。

4.系统应具备自诊断和故障检测能力，能够对机械手的状态进行实时监测和报警。

5.系统应具备良好的反应速度，能够快速响应用户的指令和要求。

6.系统应采用可靠的通信协议和接口，能够与其他设备和系统进行数据交互。

7.系统应具备良好的人机交互界面，易于操作和使用。

8.系统应具备扩展性和可升级性，能够满足未来的需求和变化。

设计内容：1.系统硬件设计：a)选择适合的PLC控制器和电机驱动器，满足系统要求。

b)设计机械手的结构和传动装置，考虑机械手的工作范围和载荷要求。

c)选择合适的传感器和执行器，用于机械手的位置检测和动作执行。

d)设计电源和电气控制部分，提供稳定可靠的电力供应。

e)设计安全保护装置，确保系统和人身安全。

2.系统软件设计：a)编写PLC控制程序，实现机械手的各种动作和控制模式。

b)设计人机交互界面，使操作人员能够方便地对机械手进行控制和监测。

c)实现系统的自诊断和故障检测功能，能够及时发现和排除故障。

d)设计远程控制和数据交互功能，使系统能够与其他设备和系统进行联动。

3.系统测试和验收：a)对系统进行各种功能和性能测试，确保系统能够满足设计要求。

b)进行系统集成测试，验证系统与其他设备和系统的接口和兼容性。

c)完成系统的文档编写和培训，使用户能够方便地使用和维护系统。

d)按照用户需求和要求进行现场验收和调试，确保系统正常运行。

4.系统实施和推广：a)根据用户需求和场地情况，对系统进行布局和安装。

b)组织人员进行系统使用和维护培训，使用户能够熟练使用系统。

基于PLC的搬运机械手控制系统的设计本文是基于PLC的搬运机械手控制系统的设计。

根据搬运机械手控制系统给出了控制流程图、阐述了用FX2N-1PG作上位机控制步进电机按一定角度旋转原理、用PLC作上位机控制伺服电机动作原理。

详细描述了基于PLC的搬运机械手控制系统的设计的硬件接线图和设计程序。

并进行了试验验证。

该设计合理规范并能实现搬运机械手控制系统的控制要求。

标签：S7-300PLC 步进电机伺服电机FX2N-1PG模块细分定位脉冲搬运机械手控制系统主要由日本三菱公司的FX2N系列PLC的特殊功能模块FX2N-1PG、步进驱动器、步进电动机和气动控制系统实现运行控制，具有抓取、放松、上升、下降和180°回旋功能，并能沿丝杆导轨做左右水平移动，同时配合伺服驱动器、、伺服电机将成品物料送到指定仓库各站点。

控制系统示意图：一、用PLC控制搬运系统的设计原理搬运机械手系统运用日本三菱公司的FX2N系列PLC对机械手进行一系列的控制，最终目的是把物料准确的送入指定仓库。

要实现准确定位主要涉及到FX2N-1PG模块的定位功能，步进驱动、步进电机和伺服驱动、伺服电机的动作原理。

1.定位脉冲输出模块FX2N-1PGFX2N-1PG定位脉冲输出模块，可输出一相脉冲数、频率可变的定位脉冲（最大100KHz，脉冲量32位），通过连接伺服电机或步进电机驱动器能实现独立1轴的简单定位控制。

首先了解PLC与1PG的体系结构关系。

FX2N-1PG是独立于PLC主机外的扩充模块，以数据总线连接。

模块依据安装位置先后自动设为K0～K7编号地址，所以必须有特殊的PLC数据写入指令，再配合时序及逻辑控制写入FX2N-1PG 寄存器内。

2.用PLC作上位机控制步进电机动作设计原理搬运机械手的定位控制可由PLC、步进驱动和步进电动机实现运行控制。

机械手运行过程为：回原点——定位运行——返回停止。

在机械手运行进程中，若碰到相应方向的极限开关时，机械手立即停止。

基于PLC的搬运机械手控制系统设计PLC（可编程逻辑控制器）是一种广泛应用于自动化领域中的控制设备，它拥有可编程的逻辑控制功能，具有高精度、高可靠性、动态稳定性好等特点。

在制造业中，搬运机械手广泛应用于对生产线上产品的搬运，包装和装载等操作。

基于PLC 的搬运机械手控制系统就是将PLC作为核心控制器，实现对搬运机械手的控制和调节，从而提高其工作效率和精度。

搬运机械手控制系统设计基于PLC的搬运机械手控制系统的设计由以下几个部分组成：1. 机械结构设计：机械结构是搬运机械手控制系统的基本构成部分，包括机械臂、传动机构和夹持机构等。

机械结构的设计需要考虑机械臂的长度、强度、重量、运动速度和角度等参数。

传动机构包括电机、减速器、传动轮等，其作用是将电机转换为机械臂的运动。

夹持机构用于夹持待处理的物品，实现搬运和装载等操作。

2. 电气设计：电气设计包括控制系统的电源、控制器、传感器和执行器等。

控制系统的电源是供电保障，必须保证输入电压稳定。

控制器根据输入信号实现对机械手的控制，包括控制信号的生成、控制程序的调试和PID调节等。

传感器用于实时获取机械手的位置、状态和运动方向等信息。

执行器执行机械手的运动和夹持等功能。

3. 软件设计：PLC控制器是基于程序的工作，程序的编写需要考虑搬运机械手的不同工作场景和判据，以实现自动化控制。

软件设计主要包括程序设计和逻辑控制等。

程序设计是根据搬运机械手的功能和运动方式编写程序，以实现对机械手的控制、调节和监测。

逻辑控制是根据具体工作场景进行逻辑判断，实现机械手的自动化控制动作。

基于PLC的搬运机械手控制系统的特点基于PLC的搬运机械手控制系统在制造业中得到广泛应用，其具有以下特点：1. 稳定性好：PLC控制器控制器稳定性好，能够长时间连续工作，不易出现故障。

2. 精度高：PLC控制器具有高精度的控制能力，能够控制搬运机械手的精度和速度，以及对物品的判别和定位等。

3. 可编程性强：PLC控制器采用可编程的逻辑控制，能够为不同的工作场景编写程序，实现自动化控制。

搬运机械手PLC控制系统设计摘要随着工业自动化的普及和发展，控制器的需求量逐年增大，搬运机械手的应用也逐渐普及，主要在汽车，电子，机械加工、食品、医药等领域的生产流水线或货物装卸调运, 可以更好地节约能源和提高运输设备或产品的效率，以降低其他搬运方式的限制和不足，满足现代经济发展的要求。

本机械手的机械结构主要包括由两个电磁阀控制的液压钢来实现机械手的上升下降运动及夹紧工件的动作，两个转速不同的电动机分别通过两线圈控制电动机的正反转，从而实现小车的快进、慢进、快退、慢退的运动运动；其动作转换靠设置在各个不同部位的行程开关(SQ1---SQ9)产生的通断信号传输到PLC控制器，通过PLC内部程序输出不同的信号，从而驱动外部线圈来控制电动机或电磁阀产生不同的动作，可实现机械手的精确定位；其动作过程包括：下降、夹紧、上升、慢进、快进、慢进、延时、下降、放松、上升、慢退、快退、慢退；其操作方式包括：回原位、手动、单步、单周期、连续；来满足生产中的各种操作要求。

关键词：搬运机械手，可编程控制器（PLC），液压，电磁阀ABSTRACTWith the popularity of industrial automation and development, the demand for year-on-year increase of controller, handling the application of robot gradually popularity, mainly in the automotive, electronic, mechanical processing, food, medicine and other areas of the production line or cargo transport, we can be more good to save energy and improve the transport efficiency of equipment or products, to reduce restrictions on other modes of transportation and inadequate to meet the requirements of modern economic development.The manipulator mechanical structure includes two solenoid valves controlled by hydraulic manipulator steel to achieve the increased decline in sports and workpiece clamping action, the two different motor speed through the two motor coils positive control in order to achieve car of the fast-forward, slow forward, fast rewind, slow movement back movement; conversion by setting its action in various different parts of the trip switch (SQ1 --- SQ9) generated on-off signal transmission to the PLC controller, through the PLC internal different output signal, which drives the external coil to control the motor or solenoid valves have a different action, the robot can achieve precise positioning; their course of action include: decline in clamping increased, slow forward, fast forward, slow progress, the extension of , the drop in, relax, rise, slow back, rewind, slow back; its operation, including: Back in situ, manual,single-step, single cycle, continuous; to meet the production requirements of the various operations and maintenance.Keywords: handling mechanical hands, Programmable Logic Controller (PLC), hydraulic, solenoid valve目录前言 (1)第一章机械手的概况1.1 搬运机械手的应用简况 (2)1.2 机械手的应用意义 (3)1.3 机械手的发展概况 (3)第三章搬运机械手PLC控制系统设计3.1 搬运机械手结构及其动作………………………………………………3.2 搬运机械手系统硬件设计………………………………………………3.3 搬运机械手控制程序设计………………………………………………1 操作面板及动作说明……………………………………………………2 I/O分配…………………………………………………………………3 梯形图的设计……………………………………………………………1）梯形图的总体设计……………………………………………………2）各部分梯形图的设计…………………………………………………3）绘制搬运机械手PLC控制梯形图……………………………………结论………………………………………………………………………………谢辞………………………………………………………………………………参考文献…………………………………………………………………………………. 附：语句表梯形图I/O接线图前言机械手：mechanical hand，也被称为自动手，auto hand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。

工业机械手PLC控制说明书专业名称:机电一体化班级: 10级机电4班设计课题:工业机械手的PLC控制导师:毅锋成员: 蔡明辉、颜骏晖、余雄起华、晨跃、福顺目录一、摘要 (2)二、设计任务 (3)三、设计目的 (3)四、设计要求 (3)五、机械手的概述 (3)六、机械手的工作方式 (4)七、机械手传送工件系统示意图 (4)（1）、机械手工作过程示意图 (4)（2）、机械手传送示意与操作面板图 (5)八、机械手的动作原理 (5)九、输入和输出点分配表 (6)十、控制系统流程图 (7)十一、控制程序 (7)十二、梯形图 (11)十三、指令表 (13)十四、设计小结 (14)十五、参考文献 (14)摘要机械手是工业控制和加工中经常用到的执行部件，具有能适应恶劣工作环境、效率高、安全稳定和可进行高强度工作的优点，在自动化生产线上有广泛的应用。

在现代工业中，生产过程的机械化，自动化已成为突出的主题。

化工等连续性生产过程的自动化已基本得到解决。

专用机床是大批量生产自动化的有效的办法；控制机床、数控机床、加工中心等自动化机械是有效地解决多品种小批量生产自动化的重要办法。

但除切削加工本身外，还有大量的装卸、搬运、装配等作业，有待于进一步实现机械化,工业机械手就是为实现这些工序的自动化而生产的。

机械手是能够模仿人体上肢的部分功能，可以对其进行自动控制使其按照预定要求输送制品或操持工具进行生产操作的自动化生产设备。

自上世纪六十年代，PLC设计的机械手被实现为一种产品后，对它的开发应用也在不断发展，它可以在减轻繁重的体力劳动、改善劳动条件和安全生产；提高生产效率、稳定产品质量、降低废品率、降低生产成本、增强企业的竞争力等方面起到与其重要的作用。

关键字：机械手 PLC 现代工业一、设计任务：机械手PLC控制的实现二、设计目的：1、培养机械设计能力；2、扩展知识结构；3、培养综合运用能力；4、是课堂教学的有益补充。

通过本次论文，进一步加强自己对机械手和PLC的认识，以与它们在生活中广泛应用。

搬运机械手及其PLC控制系统设计搬运机械手是指一种带有机械手臂的机器人，它能够在工厂生产线上完成基于机械手臂的物料搬运或组装工作。

搬运机械手是现代工业自动化生产的重要组成部分，能够极大地提高生产效率和产品质量。

本文将讨论如何利用PLC控制系统来控制搬运机械手的运动和动作。

搬运机械手的构造及工作原理搬运机械手由控制系统、机械手臂、末端执行器等组成。

机械手臂通常由几个关节构成，末端执行器通常是用来夹取或放置物料的夹爪或叉子。

机械手臂的关节通过电动机或气动马达驱动，使整个机械手臂能够在指定轨迹上移动和旋转，可实现各种不同的动作。

搬运机械手的运动自由度一般为5-6个。

PLC控制系统的作用PLC（可编程逻辑控制器）是一种数字计算机系统，能够用来控制工业生产线上的各种机器和设备。

它以一种特殊的编程语言进行编程，能够实现很多功能，如数字逻辑控制、数据处理和通信控制等。

在搬运机械手的控制系统中，PLC起到了至关重要的作用。

PLC控制系统的设计过程搬运机械手的PLC控制系统通常由以下几个组成部分：①输入输出模块：用来将搬运机械手需要的各种输入输出信号与PLC连接起来。

②PLC主控模块：是PLC的核心部分，用来处理信号和进行控制逻辑的编程。

③控制模块：根据PLC主控模块编程的指令进行控制机械手的运动和动作。

在进行PLC控制系统的设计时，常用的方法包括：1. 从用户需求出发，确定搬运机械手在生产线上的定位和任务要求。

2. 根据机械手的运动自由度和工作要求，设计机械臂和末端执行器的运动轨迹和动作方式。

3. 将机械手所需的各种输入输出信号与PLC输入输出模块进行连接。

4. 对机械手的动作进行编程和调试，完成PLC控制系统的设计。

PLC控制系统的优势与传统的电控系统相比，PLC控制系统有以下几个优势：1. 稳定性高：PLC控制系统由于采用的电路板、电容器内置式、电源系统自带式等设计，机电噪声、电磁干扰等都得到了有效控制，稳定性高。

// 启动系统LD I0.0ON M0.0AN I1.4AN I1.5= M0.0// 系统初始化LD SM0.1CALL SBR0// 试灯LD I0.1= Q0.0= Q0.1= Q0.2= Q0.3= Q0.4= Q0.5= Q0.6// 上电后200ms延时接通伺服电源LD SM0.0LPSAN Q1.5AN Q1.6TON T37, 2LPPA T37S Q1.5, 2// 伺服电源接通后伺服报警清零输出点Q1.7产生一个300ms的清零脉冲信号LD Q1.5A Q1.6LPSEUS Q1.7, 1LRDA Q1.7TON T33, 30LPPA T33R Q1.7, 1// 伺服1位控模块0启动LD M0.0A M0.1A Q2.0= L60.0LD I1.4O I1.5O Q2.2O I1.6O I2.0= L63.7LD L60.0CALL SBR1, L63.7, M4.0, VB66, VD0, VD68, M3.0 // 伺服2位控模块0启动LD M0.0A M0.1A Q2.1AN Q2.3= L60.0LD I1.4O I1.5O Q2.3O I2.1O I2.3= L63.7LD L60.0CALL SBR12, L63.7, M4.1, VB67, VD4, VD72, M3.1 // 调用复位子程序LD I0.2A I0.4A Q1.5A Q1.6CALL SBR23// 手动子程序刚开始调用时，步进脉冲数清零LD I0.4A M0.0LPSCALL SBR27EUR Q2.2, 2S Q2.0, 2LPPMOVD 0, VD118MOVD 0, VD122MOVD 0, VD110MOVD 0, VD114// 半自动程序刚开始调用时，步进脉冲数清零LD I0.5A M0.0LPSCALL SBR26EUR Q2.2, 2S Q2.0, 2LPPMOVD 0, VD118MOVD 0, VD122MOVD 0, VD110MOVD 0, VD114// 自动子程序LD M0.0A I0.3CALL SBR25EUR Q2.2, 2S Q2.0, 2// 报警处理LD SM0.0CALL SBR24// 急停后，伺服停止，气缸保持LD I1.4S Q2.0, 2S Q2.4, 1R Q2.5, 1初始化子程序:// 伺服电源接通后延时30s系统初始化LD Q1.5A Q1.6LPSAN M0.1TON T38, 300LPPA T38S M0.1, 1// 首次上电或者回参考点状态时，状态位置位LD M0.1A I0.3EUS Q2.1, 2R M3.0, 5R M4.0, 10R Q2.2, 2MOVB 0, VB20MOVW 0, VW16MOVW 0, VW18MOVW 0, VW12MOVW 0, VW14R Q2.4, 1S Q2.5, 1Network 3LD M0.1MOVD 100000, VD500MOVD 20000, VD504MOVD 1000000, VD508MOVD 50000, VD512复位子程序:Network 1LD I0.2S M0.5, 1// 伺服1复位LD M0.5= L60.0LD I0.2= L63.7LD L60.0CALL SBR5, L63.7, M4.3, VB68 // 伺服2复位LD M0.5= L60.0LD M4.3= L63.7LD L60.0CALL SBR16, L63.7, M4.4, VB69 // 机械手爪松开LD M0.5S Q2.5, 1R Q2.4, 1// 复位完成LD I2.2R M0.5, 1R M4.3, 2END_SUBROUTINE_BLOCK报警子程序:// 伺服1报警LD I1.6O I2.0O I2.6AN Q1.7= M0.2// 伺服2报警LD I2.1O I2.3O I2.7AN Q1.7= M0.3// 伺服运动过程中松开工件报警LD I0.6O I0.7O I1.0O I1.1A I0.4A I1.3= M0.4// 报警灯显示LD M0.2O M0.3O M0.4= Q0.0自动子程序:// 网络注释LD I0.0O M0.7S M0.6, 1// 伺服1复位LD I0.3= L60.0LD M0.6= L63.7LD L60.0CALL SBR5, L63.7, M4.5, VB70 // 伺服2复位LD I0.3= L60.0LD M4.5= L63.7LD L60.0CALL SBR16, L63.7, M4.6, VB71//参数复位LD I2.2R M0.6, 1R M4.5, 2// 伺服1下降LD I0.3A I2.4AN I2.0= L60.0LD I2.2EU= L63.7LD L60.0CALL SBR3, L63.7, VD500, VD504, 1, I1.4, M4.7, VB70, VD76, VD80 // 下降指示灯LD I2.2O Q1.0AN M4.7= Q0.2// 伺服1下降完成LD I3.0AN T39= Q1.0// 夹紧工件，等待2秒LD Q1.0S Q2.4, 1R Q2.5, 1AN T39TON T39, 20// 夹紧指示灯LD I3.0O Q0.5AN Q2.5= Q0.5// 夹紧完成LD T39AN Q2.5= Q1.3// 伺服1上升LD I0.3AN I1.6= L60.0LD Q1.3= L63.7LD L60.0CALL SBR5, L63.7, M5.0, VB71// 上升指示灯LD T39ON Q0.1AN M5.0AN I3.0= Q0.1// 上升完成LD I1.7= Q0.7// 伺服2前进LD Q2.4AN I2.3= L60.0LD Q0.7= L63.7LD L60.0CALL SBR14, L63.7, VD508, VD512, 1, I1.4, M5.1, VB72, VD84, VD88 // 前进指示灯LD Q0.7ON Q0.3AN M5.1AN I3.1= Q0.3// 前进完成LD I3.1AN T40= Q1.1// 到达前进工位后伺服1下降LD Q2.4A I2.5AN I2.1= L60.0LD Q1.1= L63.7LD L60.0CALL SBR3, L63.7, VD500, VD504, 1, I1.4, M5.2, VB73, VD92, VD96 // 下降指示灯LD I3.1ON Q0.2AN M5.2= Q0.2// 下降完成LD I3.0AN T40= Q1.0// 放下工件，等待2秒LD Q1.0S Q2.5, 1R Q2.4, 1R M4.7, 4AN T40TON T40, 20// 松开指示灯LD Q1.0ON Q0.6AN Q2.4= Q0.6// 松开完成LD T40= Q1.4// 重复动作LD Q1.4= M0.7半自动子程序:// 网络注释LD I0.5S M0.6, 1// 伺服1复位LD I0.3= L60.0LD M0.6= L63.7LD L60.0CALL SBR5, L63.7, M4.5, VB70 // 伺服2复位LD I0.3= L60.0LD M4.5= L63.7LD L60.0CALL SBR16, L63.7, M4.6, VB71 //参数复位LD I2.2R M0.6, 1R M4.5, 2// 伺服1下降LD I0.3A I2.4AN I2.0= L60.0LD I2.2EU= L63.7LD L60.0CALL SBR3, L63.7, VD500, VD504, 1, I1.4, M4.7, VB70, VD76, VD80 // 下降指示灯LD I2.2O Q1.0AN M4.7= Q0.2// 伺服1下降完成LD I3.0AN T39= Q1.0Network 8// 夹紧工件，等待2秒LD Q1.0S Q2.4, 1R Q2.5, 1AN T39TON T39, 20// 夹紧指示灯LD I3.0O Q0.5AN Q2.5= Q0.5// 夹紧完成LD T39AN Q2.5= Q1.3// 伺服1上升LD I0.3AN I1.6= L60.0LD Q1.3= L63.7LD L60.0CALL SBR5, L63.7, M5.0, VB71// 上升指示灯LD T39ON Q0.1AN M5.0AN I3.0= Q0.1// 上升完成LD I1.7= Q0.7// 伺服2前进LD Q2.4AN I2.3= L60.0LD Q0.7= L63.7LD L60.0CALL SBR14, L63.7, VD508, VD512, 1, I1.4, M5.1, VB72, VD84, VD88 // 前进指示灯LD Q0.7ON Q0.3AN M5.1AN I3.1= Q0.3// 前进完成LD I3.1AN T40= Q1.1// 到达前进工位后伺服1下降LD Q2.4A I2.5AN I2.1= L60.0LD Q1.1= L63.7LD L60.0CALL SBR3, L63.7, VD500, VD504, 1, I1.4, M5.2, VB73, VD92, VD96 // 下降指示灯LD I3.1ON Q0.2AN M5.2= Q0.2// 下降完成LD I3.0= Q1.0// 放下工件，等待2秒LD Q1.0S Q2.5, 1R Q2.4, 1AN T40TON T40, 20// 松开指示灯LD Q1.0ON Q0.6AN Q2.4= Q0.6// 松开完成LD T40= Q1.4// 伺服1上升LD I0.5= L60.0LD Q1.4= L63.7LD L60.0CALL SBR5, L63.7, M5.3, VB74 // 上升指示灯LD Q1.4ON Q0.1AN M5.3= Q0.1// 上升完成LD I1.7= Q0.7// 伺服2后退LD I0.5= L60.0LD Q0.7= L63.7LD L60.0CALL SBR16, L63.7, M5.4, VB75 // 后退指示灯LD Q0.7ON Q1.2AN M5.4= Q1.2Network 28LD I2.2= Q1.2R M4.7, 6手动子程序:// 手动上升LD I0.6AN I1.7AN M1.1AN M1.2AN M1.3= M1.0= Q0.1// 手动下降LD I1.7AN I2.0AN M1.0AN M1.2AN M1.3= M1.1= Q0.2// 伺服1手动LD I0.4= L60.0LD M1.4= L63.7LD M1.0AN I1.6= L63.6LD M1.1AN I2.0= L63.5LD L60.0CALL SBR2, L63.7, L63.6, L63.5, VD504, M3.2, VB74, VD8, VD12, M3.4 // 手动后退LD I1.1AN M1.0AN M1.1AN M1.3= M1.2= Q0.4// 手动前进LD I1.0AN M1.0AN M1.1AN M1.2= M1.3= Q0.3// 伺服2手动LD I0.4= L60.0LD I1.4= L63.7LD I1.2AN I2.1= L63.6LD I1.3AN I2.3= L63.5LD L60.0CALL SBR13, L63.7, L63.6, L63.5, VD512, M3.3, VB75, VD16, VD20, M3.5 // 手动夹紧工件LD I1.2S Q2.4, 1R Q2.5, 1// 夹紧指示灯LD Q2.4AN Q2.5= Q0.5// 手动松开工件LD I1.3S Q2.5, 1R Q2.4, 1// 松开指示灯LD Q2.5AN Q2.4= Q0.6。

毕业设计说明书（论文）中文摘要毕业设计说明书（论文）外文摘要Keywords Manipulator The drive of atmospheric pressure Automatic movable Air pump目次1引言（或绪论） (1)1.1 机械手及其组成 (1)1.2机械手的分类 (2)1.3应用机械手的意义 (3)1.4机械手的发展概况 (3)2机械手的设计 (5)2.1机械手设计的总体方案 (5)2.2机器人的规格参数 (6)2.3气动部件设计的简要分析 (7)3机械手的计算 (17)3.1设计手臂结构应注意的问题 (17)3.2小车的设计及计算 (23)4机械手臂的工作原理 (21)4.1气动原理图 (25)4.2电磁铁动作程序表 (27)4.3机械手的缓冲和定位 (28)结论 (29)致谢 (30)参考文献 (31)附录A装配图 (28)附录B零件图 (28)1 绪论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”。

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。

1.1 机械手及其组成1.1.1 什么是机械手机械手是一种能模仿人手臂的某些动作功能，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。

机械手是工厂企业高度自动化的标志，它能完成许多高技术难度和繁重的体力劳动，尤其对于高温、高压、高湿度、污染等不适宜以人工工作的环境中，机械手起到了不可取代的作用。

信息与电气工程学院课程设计说明书（2014 /2015 学年第二学期）课程名称：可编程控制器课程设计题目：机械手搬运单元控制专业班级：电气工程及其自动化学生姓名：学号：指导教师：设计周数：两周设计成绩：2015 年 6月 26日1、课程设计目的PLC原理及应用课程设计是自动化专业领域重要的实践环节之一主要以小型实用性PLC控制系统的软、硬件设计为主。

1.1进一步熟悉掌握PLC控制过程和控制原理，了解机械臂控制的物理结构和工作方式，所需完成任务需要的算法。

1.2逐一明确各路检测信号到PLC的输入通道，包括传感器的原理，连接方法，信号种类，信号调理电路，引入PLC的引线以及PLC的编址。

1.3明确从PLC到各执行机构的输出通道，包括各执行机构的种类和工作原理，驱动电路的构成，PLC输出信号的种类和地址。

1.4通过程序的编写，结合实验室现有的设备进行调试，能够演示过程。

在完成可编程控制器为下位机的相关控制程序的基础上，用组态软件编程实验上位机的控制及其相关监控界面。

2、课程设计正文2.1 主要任务和技术要求2.1.1主要任务：当工件被送到机械手下方后，机械手将向下运动，然后锁紧夹爪，当工件被夹住后，机械手上升，到达上端后，手臂向右旋转180°。

当到达右侧后夹爪向下并释放工件，然后上升，最后机械手臂向左摆动、复位，并发出信号，将控制权交给下一单元。

2.1.2技术要求：①机械夹爪上下运动②机械夹爪锁紧后将有信号产生③机械手臂左右摆动（180°）④只有当机械手臂下降到低端时才能作开合动作⑤完成动作后，发出信号给下一单元2.2硬件设计2.2.1方案设计思路分析从工艺要求中可以看出控制方式为两种，分别完成自动方式（I0.3=0）和手动方式（I0.3=1）的运动，启动/停止按钮I0.0完成启动（I0.0=1）和停止（I0.0=0）功能，复位信号I0.1完成系统的复位，单步按钮I0.2用于控制手动方式的单步控制。

毕业设计（论文）题目：基于plc控制的机械手的设计系部：信息技术专业：电气自动化学号：100310227学生：正荃导师：林晓东导师职称：电气自动化教研室二○一三年一月容摘要与关键词：[摘要]：在工业生产和其他领域，由于工作的需要，人们经常受到高温、腐蚀与有毒气体等因素的危害，增加了工人的劳动强度，甚至于危与生命。

自从机械手问世以来，相应的各种难题迎刃而解。

机械手可在空间抓、放、搬运物体，动作灵活多样，适用于可变换生产品种的中、小批量自动化生产，广泛应用于柔性自动线。

机械手一般由耐高温，抗腐蚀的材料制成，以适应现场恶劣的环境，大大降低了工人的劳动强度，提高了工作效率。

机械手是工业机器人的重要组成部分，在很多情况下它就可以称为工业机器人。

工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备。

可编程控制器是继电器控制和计算机控制出上开发的产品，逐渐发展成以微器处理为核心把自动化技术、计算机技术、通信技术融为一体的新型工业自动控制装置。

本文应用三菱公司生产的可编程控制器FX系列PLC，实现机械手搬运控制系统，该系统充分利用了可编程控制器（PLC）控制功能。

使该系统可靠稳定，时期功能围得到广泛应用。

[关键词]:材料搬运;可编程控制器PLC ;机械手;限位开关目录第一章前言41.1课题研究目的与意义41.2国外机械手研究概况51.3课题研究的容6第二章 PLC与机械手的介绍与选择72.1.可编程控制器PLC72.1.1 PLC 慨况72.1.2 PLC的结构与基本配置92.1.3 PLC的选型132.2机械手182.2.1 机械手简介182.2.2 机械手的选择21第三章设计主体部分223.1控制要求223.2I/O分配223.3梯形图223.4指令表253.5PLC连线图283.6模拟调试28第四章 MCGS在机械手控制系统中的应用304.1MCGS的概述304.1.1 MCGS的简介304.1.2 MCGS的构成304.1.3 MCGS的主要特性和功能314.1.4 MCGS的编程语言324.1.5 MCGS的数据结构324.1.6 MCGS的作用324.2工程的建立与变量的定义334.2.1 工程的建立334.2.2 变量的分配344.2.3 变量定义的步骤344.2.4 设备与变量连接364.3工程画面的创建394.3.1 封面窗口与监控画面的制作39第五章结论42参考文献43致43第一章前言1.1 课题研究目的与意义机械手是工业自动化领域中经常遇到的一种控制对象。

SHANDONGＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ毕业设计说明书搬运机械手及控制系统设计学院：机械工程学院专业：机械制造及其自动化摘要摘要我国的机械手的发展在最近几年得到了突飞猛进的发展，机械手可以仿照人类的某些肢体运动完成某些特定的动作，所以机械手在生产活动中扮演着越来越重要的角色。

因此机械手会在我国得到更普遍广泛的应用。

搬运机械手在当今工业、医疗、自然灾害等等的领域中等到了广泛的应用发展，然而搬运机械手的控制系统和执行机构在工作中起到举足轻重的作用，因此控制部分和执行部分对于机械手的工作的整体运转情况具有十分重要的意义。

所以本次毕业设计主要的任务是解决执行机构和控制部分的问题，该毕业设计采用气压传动作为执行机构，可编程控制器作为搬运机械手的控制部分。

对于本论文的总体设计主要有一下几点，首先要确定搬运机械手的工作对象、设计的目的、搬运机械手的自由度。

本毕业设计要通过计算计算出气爪个夹紧力，伸缩臂的气缸、摆动气缸的扭矩等，然后选择标准气缸。

执行部分要画出气动原理图，控制部分要根据搬运机械手控的IO点数选择三菱FX系列PLC。

根据毕业设计的任务书要求画出梯形图和程序语句表。

关键词：搬运机械手气压动传动可编程控制器SMC气缸AbstractAbstractThe robot's development has been rapid development in recent years, The robot can be modeled on the human limb movements to complete certain actions. Play an increasingly important role in the move. Robot in China more generally, a wide range of applicationsHandling robot in wait for a wide range of application development in the area of today's industrial, medical, natural disasters, etc. However, the handling robot control system and the implementing agencies to play a decisive role in the work, Control and operative parts of great significance for the overall functioning of the robot work. The graduation project the main task is to solve the problem of implementing agencies and the control part of the, The graduation project adopts pneumatic transmission, programmable logic controller for moving the control part of the robot as the executing agency.For the overall design of this paper are mainly the following points, Must first determine the object handling robot designed to degrees of freedom of the handling robot, the robot parameters, and so on. This graduation project is calculated by calculating the outlet claws clamping force, The cylinder of the telescopic boom、Parameters of robot and so on. Then select the standard cylinder. Operative to draw pneumatic schematic, The control section according to the IO handling robot control points to select the Mitsubishi FX series PLC. Graduated from the design task book draw the ladder and the program statement table.Keyword: Moving robot Pressure dynamic transmissionProgrammable controller SMC cylinder目录摘要 (1)Abstract（英文摘要）…………………………………………………………………………………………………………目录…………………………………………………………………………第一章引言……………………………………………………………1．1课题的目和意义………………….1．2 工业机械手设计的基本步骤……………………………………………..2 总体设计...........................................................................2．1 设计的容...........................................................................2．1．1总体说明....................................................................... 2．1．2驱动方式的选择和设计 (6)2．1．3整体机构的确定……………………………………………………..3 工业机械手的机械部分设计 (8)3.1 工业机械手的规格参数……………………………………………..3.2 工业设计手的参数计算 (8)3.2.1 手部质量计算……………………………………………………..3.2.2 机械手的爪部夹紧气缸的选择 (9)3.2.3 腕部传动气缸的选择……………………………………………..3.2.4 伸缩气缸的选择……………………………………………………3.2.5 对伸缩导杆的校核 (12)3.2.6 配重算………………………………………………………………3.2.7 升降部分计算…………………………………………………………..3.2.8 对升降导杆的核算 (15)3.2.9挠度计算…………………………………………………...............3.2.10转台型齿杆式回转摆动气缸的计算 (16)4 工业机械手的控制部分设计 (17)4．1 回路计算……………………………………………………………….. 4．2 执行元件选择………………………………………………………….. 4．3 控制元件选择…………………………………………………………..4．4 执行元件用气量的计算和空压机的选择 (21)4．5 气动元件的清单……………………………………………………….4.6 动作顺序表………………………………………………………….电气控制系统设计………………………………………………………..5．1电气控制方案设计和元件的选择 (25)5．2 PLC控制系统设计及PLC及I/O端口分配图的设计………….5．3 PLC梯形图的设计………………………………………………………5．4 PLC的控制程序………………………………………………………..总结致谢参考文献第一章引言1.1课题来源及现实意义该课程设计是机械及机械控制理论及课程教学计划的实践学习的过程，是对这几年课程知识的综合考验与考察，是对我们的一个综合检测。