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一、选题的理论意义与实际意义机械手在当今工业中有着举足轻重的作用,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。
机械手技术设计的学科相当广泛，其一，它能部分的代替人工操作；其二，它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作的传送和装卸；其三，它能操作必要的机具进行焊接和装配，从而的改善了工人的劳动条件，显著的提高了生产率，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐，我国近几年也有较快的发展，并且取得一定的效果。
但是归结起来是机械学和微电子技术的应用，特别是计算机技术的应用密切相关。
因此，机械手技术的发展必将带动其他技术的发展，机械手技术的发展和应用水平也可以从一个方面验证一个国家科学技术和工业技术的发展和水平，机械手由于其显著的优点而受到特别重视，机械手是工业机器人的一个重要分支，是提高生产率，对改善劳动条件，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。
PLC是以现代微处理器技术为核心的控制器，作为一种通用的工业控制器，其靠性高、抗干扰能力强：PLC由于采用现在大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性，此外PLC带有硬件故障自我检测功能，出现故障是可以及时发出警报信息：PLC采用光电隔离和滤波技术有效抑制外部干扰源对PLC的影响，此外PLC 还可在强、通用性好；开发周期短，功耗小。
对现代工业的发展具有很重要的意义。
同时在理论方面对于PLC控制的机械手设计提供一定的理论上的借鉴的意义。
二、论文综述国内外有关的学者对于PLC控制的机械手设计进行了相关的研究，并且取得了一定的研究的成果，具体的研究的成果如下所示：（一）国内研究现状胡炜（2018）认为：机械手虽然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力大的特点，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。
plc控制机械手开题报告PLC控制机械手开题报告一、引言在现代工业生产中，机械手作为一种自动化设备，广泛应用于各个领域。
机械手的运动控制是其核心技术之一，而PLC（可编程逻辑控制器）作为一种常用的控制器，被广泛应用于机械手的运动控制中。
本报告旨在探讨PLC控制机械手的原理、应用和优势。
二、PLC控制机械手的原理PLC控制机械手的原理是通过PLC控制器对机械手的各个关节进行精确的运动控制。
PLC控制器通过读取传感器的信号，判断机械手当前的位置和状态，并根据预设的程序进行相应的控制操作。
PLC控制器通过输出信号控制机械手的电机、气缸等执行机构，实现机械手的运动。
三、PLC控制机械手的应用1. 工业生产线：在工业生产线上，机械手可以代替人工完成重复性、繁琐的工作，提高生产效率和质量。
PLC控制机械手可以根据不同的工作需求，实现不同的动作模式和路径规划，适应不同的生产任务。
2. 仓储物流：在仓储物流领域，机械手可以实现货物的装卸、搬运和堆放等操作。
PLC控制机械手可以通过与仓储管理系统的联动，实现自动化的物流操作，提高仓储效率和准确性。
3. 医疗领域：在医疗领域，机械手可以用于手术辅助、药品配送等工作。
PLC控制机械手可以实现高精度的运动控制，提高手术的安全性和准确性。
四、PLC控制机械手的优势1. 灵活性：PLC控制机械手的程序可以根据实际需求进行灵活的修改和调整，适应不同的工作任务和工作环境。
2. 精确性：PLC控制机械手可以实现高精度的运动控制，可以精确到毫米甚至更小的尺度，提高工作的准确性和稳定性。
3. 可靠性：PLC控制机械手采用模块化设计，具有较高的可靠性和稳定性。
同时，PLC控制器还可以实现故障诊断和报警功能，及时发现和解决问题。
五、结论PLC控制机械手作为一种自动化设备，具有灵活性、精确性和可靠性等优势，在工业生产、仓储物流、医疗领域等各个领域得到广泛应用。
通过PLC控制器对机械手的运动进行精确控制，可以提高生产效率、减少人力成本，并且可以应对不同的工作需求和环境变化。
基于plc的物料分拣系统开题报告(共10篇)：分拣开题物料报告系统物料分拣装置的plc控制物品分拣搬送装置plc三种液体混合装置篇一：PLC物料分拣开题报告衢州学院本科毕业设计(论文)开题报告篇二：基于PLC的物料分拣机械手自动化控制系统设计开题报告贵州大学本科生毕业论文（设计）开题报告表说明：1、论文（设计）类型：A—理论研究；B—应用研究；C —设计等；2、论文（设计）来源：指来源于科研项目、生产/社会实际、教师选题或其他（学生自拟）等；3、各项栏目空格不够，可自行扩大。
篇三：物料自动分拣系统设计的开题报告物料自动分拣系统设计的开题报告摘要：“项目化团队式”毕业设计模式是针对五年制高职的一种探讨，通过对实际生活中已经使用的项目，让学生让学生自己体验产品设计制作的全过程，最终完成1件达到项目功能要求的机电一体作品及1份作品制作说明书（毕业设计论文）。
本文详细介绍了如何做好物料自动分拣系统的开题报告。
关键词：“项目化团队式”五年制高职开题报告物料自动分拣系统“项目化团队式”毕业设计模式的实质是师生共同围绕某一项目，所有任务分解到团队的每一成员，依靠项目组的团队力量，通过设计、元器件选购、工艺分析、零件制作、作品安装调试等机电一体化产品开发的主要流程，让学生自己体验产品设计制作的全过程，最终完成1件达到项目功能要求的机电一体作品及1份作品制作说明书（毕业设计论文）。
五年制高职学生通过毕业设计是自己能够更加的贴近企业，适应企业，符合企业的用人要求。
开题报告是指开题者对毕业设计课题的一种文字说明通过他开题者可以把自己对课题的认识理解程度和准备工作情况加以整理、概括，以便使具体的研究目标、步骤、方法、措施、进度、条件等得到更明确的表达。
也为评审者提供一种较为确切的开题依据。
由于学生起点低、基础差，针对这一特殊的情况，我们要求选题的范围是已经在生产中使用，比较先进的产品或者是产品中的一部分。
物料自动分拣系统设计的完成，减少人员的使用，减轻员工的劳动强度，提高人员的使用效率。
PLC物料⾃动分拣系统毕业设计开题报告毕业设计（论⽂）开题报告题⽬：物料⾃动分拣系统学院：电⽓与电⼦信息⼯程学院专业名称：电⽓⼯程及其⾃动化学号：学⽣姓名：指导教师：2015 年12 ⽉12 ⽇1、课题来源我的研究题⽬是《物料⾃动分拣系统》，该课题是在⽼师的指导下完成的⾃选题⽬。
⾃动化的程度是⼯作发展程度的标志，⾃动分拣正是⾃动化中的⼀个必不可的部分，⽽PLC控制分拣装置以其成本低，效率⾼的优点，已经成为主流，他可以根据设定的程序⽆⼈的，⾼效的⼯作，维护费⽤极少。
由于全部采⽤机械⾃动化作业，因此，分拣处理能⼒较⼤，分拣分类数量也较多。
节省了⼤量的⼈⼒劳动，减少了企业的额外⽀出，是企业节省成本最好的⽅法。
尤其在需要进⾏材料分拣的企业，以往⼀直采⽤⼈⼯分拣的⽅法，由于⼈⼯作的个⼈限制性，因⼈⽽致使有的⽣产效率很低，误差多，⽣产成本⾼，企业的竞争能⼒差，阻碍了企业的正常发展。
所以分拣装置⼈PLC控制系统必然会取代⼈⼯的分拣⼯作。
这也正是其能够迅猛发展的根本原因，好是社会和企业发展的必然。
随着⼯业的越来越发展，业⽔平的越来越⾼，⾃动分拣装置完全取代⼈⼯作业是必须的也是必然的。
2、研究⽬的意义分拣系统中物料传感器以及⽓缸应⾃动化设备更新时的需要，可以⼤量代替单调往复或⾼精度需求的⼯作，在先进制造领域中扮演着极其重要的⾓⾊。
它可以搬运货物、分拣物品、代替⼈的繁重劳动。
可以实现⽣产的机械化和⾃动化，能在⾼温、腐蚀及有毒⽓体等环境下操作以保护⼈⾝安全，可以⼴泛应⽤于机械制造、冶⾦、电⼦、轻⼯业和原⼦能等部门。
分料盘在物料分拣中起着关键作⽤，安装在其内部的步进电机的驱动将使分料盘发⽣相应的动作来达到物料的最终分拣。
由于同样实现了⾃动化分拣，因此在现代⼯业中也较⼴泛地使⽤。
可编程控制器(PLC)是以中央处理器为核⼼，综合了计算机和⾃动控制等先进技术，具有可靠性⾼、功能完善、组合灵活、编程简单、功耗低等优点，已成为⽬前在物料分拣控制系统中使⽤最多的控制⽅式。
基于PLC控制的物料自动检测与分拣系统设计的开题报告一、研究背景随着工业自动化的发展，物料的自动检测和分拣已经成为现代物流系统不可或缺的重要环节。
传统的物料检测和分拣方式大多是靠人工进行，不仅效率低下，而且存在很大的误差。
因此，将现代控制技术与物流系统相结合，设计一套基于PLC控制的物料自动检测与分拣系统，可以实现物料的高效、准确、自动化分拣，极大提高生产效率和产品质量。
二、研究目的和意义本课题旨在设计一套基于PLC控制的物料自动检测与分拣系统。
具体目的如下：1. 实现对物料的快速自动检测和分类，提高检测准确度和分拣效率；2. 采用PLC控制进行逻辑控制，提高系统的稳定性和可靠性；3. 结合成本效益考虑，设计合理的物料自动检测与分拣系统，提高生产效率和产品品质，降低成本。
三、研究内容和研究方法本课题的主要研究内容是基于PLC控制的物料自动检测与分拣系统设计。
研究内容包括以下几个方面：1. 系统功能设计：对物料检测和分拣系统的功能进行规划和设计，明确系统的输入、输出和数据处理要求；2. 系统硬件设计：对系统的硬件结构进行设计和选择，包括传感器、执行器、PLC控制器、用户界面等；3. 系统软件设计：利用PLC编程软件进行逻辑控制程序的编写，实现自动检测和分类功能；4. 系统实现和测试：对设计的物料自动检测与分拣系统进行实现和测试，不断优化和完善。
本课题采用实验和模拟两种方法进行研究。
实验方面，将根据系统设计方案和硬件设备选型，搭建物料自动检测与分拣系统实验平台，进行系统的实现和测试。
模拟方面，将在PLC编程软件中进行系统逻辑控制程序的模拟和测试，进行系统性能评估和优化。
四、预期结果完成本课题后，将能够设计一套基于PLC控制的物料自动检测与分拣系统，并进行实验和模拟检测和分拣包括但不限于色差、重量大小、尺寸、形状、包装、缺陷等方面的物料。
预期结果如下：1. 实现对物料的自动检测和分类，提高系统的准确性和分拣效率；2. 实现自动化控制，提高系统的稳定性和可靠性；3. 降低生产成本，提高生产效率和产品质量。
开题报告电气工程及自动化基于PLC的机械手控制系统设计一、课题研究意义及现状机器人技术的发展带来划时代的变革。
机器人学是近40年来发展起来的一门交叉性学科，它涉及电子学、计算机科学、控制理论、传感器技术、机械学、仿生学、人工智能等学科领域。
目前，工业机器人与其它设备组成的生产线极大地提高了企业的生产率、提高和稳定了产品质量、大大缩短了产品更新换代的周期，机器人的出现和发展已使传统工业生产的面貌发生了根本性变化，使人类的生产方式从手工作业、机械化、自动化、跨入智能化的新时代。
机器人不仅在工业上应用愈来愈广，而且正在社会服务、海洋开发、宇宙空间、地下矿藏、抢险救灾、军事等领域开拓新应用，以代替人在其无法适应的特殊环境下工作，这将极大地扩展人类生产和活动范围，大大提高人类创造性劳动的能力。
目前国内机械手主要用于机床加工、铸锻、热处理等方面，数量、品种、性能方面都不能满足工业生产发展的需要。
所以，在国内主要是逐步扩大应用范围，重点发展铸造、热处理方面的机械手，以减轻劳动强度，改善作业条件，在应用专用机械手的同时，相应的发展通用机械手，有条件的还要研制示教式机械手、计算机控制机械手和组合机械手等。
同时要提高速度，减少冲击，正确定位，以便更好的发挥机械手的作用。
此外还应大力研究伺服型、记忆再现型，以及具有触觉、视觉等性能的机械手，并考虑与计算机连用，逐步成为整个机械制造系统中的一个基本单元。
自1954年美国G.C. Devol发表“通用重复型机器人”专利论文和美国Consolidated发表“数字控制机器人”论文，揭开机器人的序幕以来，机器人的发展大致经过三代演变。
第一代是顺序控制的、示教再现型机器人。
它是以1962年AMF公司和Unimation公司的Versatran与Unimate为起始产品，依靠人们给予程序、能重复进行多种操作的系统。
由于不具有传感器的反馈信息，因此不能在作业过程中从外界获取信息，故应用范围和精度受到限制;第二代是装有小型计算机和用简单的传感器反馈信息的机器人。
韶关学院毕业设计题目：基于PLC的物料分拣机械手自动化控制系统设计学生姓名：陈浩学号：系〔院〕：物理与机电工程学院自动化系专业：自动化专业班级：2021级2班指导老师姓名及职称：韩竺秦讲师起止时间：2021 年10 月—2021年 5 月基于PLC的机械手分拣控制系统设计摘要：在现今的生活上,科技日新月益的进展之下,机械手在先进制造领域中扮演着极其重要的角色。
它可以搬运货物、分拣物品、代替人的繁重劳动，可以实现消费的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身平安。
机械手臂的应用也将会越来越广泛,机械手是近几十年开展起来的一种高科技自动消费设备，作业的准确性和环境中完成作业的才能。
因此被广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。
结合近年来整个机械手的开展,并分析了机械手系统和机械手方面的设计，提出了用气动驱动和PLC控制设计方案。
考虑了软、硬件各自的特点，对物料分拣机械手的整体构造、驱动系统、执行构造和控制系统进展了分析和设计，我们可以采用整体化的设计思想并进展互补和优化。
在气动驱动和PLC控制设计方案中，其驱动系统中采用气动驱动，控制系统中选择PLC的控制单元来完成系统功能的初始化、机械手的挪动、故障报警，分拣等功能。
我们很容易得出了一种简单、易于实现、理论意义明确的控制策略。
通过以上局部的分析,得出了经济,实用,高可靠的材料分拣机械手设计方案,对于其他经济的PLC控制系统的设计也有一定的参考价值。
关键词: 机械手；触摸屏〔HMI〕；可编程控制器〔PLC〕；自动化控制；物料分拣Automatic sorting line PLC control system design Abstract: In today's life, science and technology, the development of the new moon, the manipulator in the advanced manufacturing field plays an extremely important role, it can carry goods, sorting goods, can realize the mechanization and automation of production, can be used to protect the safety of human body, the application will be more and more widely.The application of mechanical arm is also more and more extensive. The machine is a kind of high-tech automatic production equipment which has been developed in recent decades. It is widely used in machinery manufacturing, metallurgy, electronics, light industry and atomic energy.In this paper, based on the development of mechanical hand in recent years, combined with the design of the manipulator, the mechanical hand technology is analyzed, and the design scheme of pneumatic drive and PLC control is ing the holistic design idea, considering the characteristics of the software and the hardware, the software and the hardware are complementary and optimized.The whole structure, drive system, the structure and control system of the material sorting manipulator are analyzed and designed.In its drive system, the control system of the PLC control unit is used to complete the initialization of the system function, the movement of the manipulator, the fault alarm, the sorting and other functions.At last, a simple, easy to implement, and the theoretical significance of the control strategy is proposed.Through the work above, it is concluded that the economic, practical, high reliable material sorting manipulator design scheme, the design of PLC control system in other economic type also certain reference value.Keywords：manipulator ; touch screen (HMI);programmable logic controller (PLC); automatic control;sorting materials目录1 绪论 (1)机械手的简介 (1) (1) (1) (2)2 控制方案设计 (2) (2)2.2 控制系统整体架构 (3) (5)3 系统硬件的选型 (7)3.1 PLC种类及型号选择 (7)3.2 机械手执行系统的分析与选择 (7) (8) (8)3.3 机械手执行机构的组成 (8)................................................ 错误!未定义书签。
开题报告基于PLC控制的物料分拣系统设计11。
课程名称和来源名称:基于可编程控制器控制的物料分类系统设计来源:自选题目2。
主要研究(设计)目的和意义2.1背景自动分拣系统(Automatic Sorting System)是二战后在美国和日本的物流中心首次广泛使用的自动化操作系统。
该系统现已成为发达国家大中型物流中心不可或缺的一部分。
该系统的操作过程可以简单描述如下:移动中心每天通过各种运输方式接收数百家供应商或发货人发送的数千件商品，在最短的时间内卸载这些商品，并根据商品品种、发货人、储存地点或交货地点对其进行快速准确的分类，并将这些商品运输到指定的地点(如指定的货架、加工区、交货平台等)。
)。
同时，当供应商或业主通知物流中心根据发货指令发货时，自动分拣系统在最短的时间内准确地从巨大的高层货架存储系统中找到需要发货的货物的位置，并根据需要的数量发货，根据不同的发货入口点将不同数量的货物从不同的存储位置运送到不同的理货区或发货平台进行装载和配送2.2研究自动分拣系统的意义在生产行业中起着重要的作用其可靠性、优越性、在应用领域的适用性、系统的经济效益以及成本分类系统可以灵活实现与其他物流设备的无缝连接，如自动化仓库、各种仓储站、自动收发货链、各种车辆、机器人等。
实现物资物流和物资信息流的分配和管理[3]采用本发明的分拣系统，大大降低了人工分拣和堆放物料的劳动强度，操作人员无需进行大量的报表工作和清单工作来跟踪物料，显著提高了劳动生产率。
此外，减少甚至取消诸如材料仓库人员、材料经销商和货运代理等间接劳动力的工作量进一步直接降低了运营成本。
由于分拣系统运行平稳，安全性高，同时减少了人工取料的数量，减少了对物品的损坏，从而为客户创造了更多的价值，为公司赢得了更多的信誉和商机。
2.3国外研究现状自动分拣系统(Automatic分拣系统)是二战后在美国、日本和欧洲的1199大型中型物流中心广泛使用的一种分拣系统。
基于plc的物料分拣机械手自动化控制系统设计开题报告（1）贵州大学本科生毕业论文（设计）开题报告表论文(设计)名称基于PLC的物料分拣机械手自动化控制系统设计论文（设计）来源生产实际论文（设计）类型B 指导教师学生姓名学号班级一、研究或设计的目的和意义：目的：本文主要针对生产线上的自动化设计了一个四自由度物料分拣机械手，实现生产的自动化。
该机械手选用圆柱坐标型，能实现机械手的伸缩，升降，旋转，加紧和放松等动作；驱动系统采用气压驱动，实现了伸缩、升降、旋转、夹紧和放松等动作。
控制系统采用PLC控制，机械手设手动和自动两种工作方式，可以通过转换开关进行工作方式转换。
系统设有报警功能，当机械手出现故障时，能及时报警。
同时采用了RGB颜色传感器检测物料的颜色，可以对不同颜色的物料进行分拣。
意义：伴随着机电一体化在各个领域的应用，机械设备的自动控制成分显得越来越重要，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,机械手是机械手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；广泛的应用机械手，可以逐步改善劳动条件，更强与可控的生产能力，加快产品更新换代，提高生产效率和保证产品质量，消除枯燥无味的工作，节约劳动力，提供更安全的工作环境，降低工人的劳动强度，减少劳动风险，提高机床，减少工艺过程中的工作量及降低停产时间和库存，显著地提高劳动生产率，提高企业竞争力，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。
本设计拟开发的上料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，可抓取重量较大的工件，采用PLC控制，和传统继电器控制相比较，具有稳定性高，接线简单，抗干扰能力强，维修方便等优点。
开题报告电气工程与自动化基于PLC的物料传送分拣控制系统的实现一、选题的背景与意义随着社会的不断发展 ,市场的竞争也越来越激烈 ,因此各个生产企业都迫切地需要改进生产技术 ,提高生产效率 ,尤其在需要进行材料分拣的企业 ,以往一直采用人工分拣的方法 ,致使生产效率低 ,生产成本高 ,企业的竞争能力差 ,材料的自动分拣已成为企业的唯一选择。
利用计算机技术对生产线上的分拣设备进行智能化控制是一种既能节约成本现今社会科技发展迅速，各个行业不断创新突破。
随着人们生活的需要，PLC的应用已经渗透到了国民经济的各个领域，对人们的生产生活起到了不可取代的巨大作用，同时带动传统控制检测日新月益更新。
了解并应用PLC知识是一项可用性极强并意义深远的事.本系统是利用可编程控制器(PLC),设计成本低、效率高的材料自动分拣装置.以PLC为主控制器,结合气动装置、传感技术、位置控制等技术,现场控制产品的自动分拣.系统具有自动化程度高、运行稳定、精度高、易控制的特点,可根据不同对象,广泛应用于生活的各个场所。
21世纪，PLC会有更大的发展。
从技术上看，计算机技术的新成果会更多地应用于可编程控制器的设计和制造上，会有运算速度更快、存储容量更大、智能更强的品种出现；从产品规模上看，会进一步向超小型及超大型方向发展；从产品的配套性上看，产品的品种会更丰富、规格更齐全，完美的人机界面、完备的通信设备会更好地适应各种工业控制场合的需求；从市场上看，各国各自生产多品种产品的情况会随着国际竞争的加剧而打破，会出现少数几个品牌垄断国际市场的局面，会出现国际通用的编程语言；从网络的发展情况来看，可编程控制器和其它工业控制计算机组网构成大型的控制系统是可编程控制器技术的发展方向。
目前的计算机集散控制系统DCS（Distributed Control System）中已有大量的可编程控制器应用。
伴随着计算机网络的发展，可编程控制器作为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分，将在工业及工业以外的众多领域发挥越来越大的作用。
一、选题的意义及国内(外)的研究概况目前国内外的技术水平现状：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。
我国现有机器人研究开发和应用工程单位200多家 ,其中从事工业机器人研究和应用的有75家 ,共开发生产各类工业机器人约800台 ,90%以上用于生产中 ,引进工业机器人做应用工程的约500台。
计算机控制系统是在自动控制技术和计算机技术发展的基础上产生的。
在经济全球化的浪潮中，降低人力成本，提高生产率，缩短订单处理时间等已成为生产企业的不断追求。
为了达到这一目标，它们越来越依赖于新一代的硬件和软件系统。
近年来，由于个人计算机（简称PC）的高速率和对硬件与软件的几乎无限制的开放，使得PC的应用迅猛增长。
将PC机CPU的高速处理性能和良好的开放性引入到计算机控制领域，形成了基于PC的控制系统。
随着计算机控制技术在机械手应用中的不断深入，具有独立控制器、程序可变、动作灵活、定位精度高、适用于可变换品种中小批量自动化生产的通用机械手得到迅速发展。
各国大企业工业机械化生产过程不同程度实现了工业机械手的计算机控制。
伴随着机电一体化在各个领域的应用，机械设备的自动控制成分显得越来越重要，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；能制作必要的机具进行焊接和装配从而大大改善工人的劳动条件，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。
基于PLC的物料分拣机械手自动化控制系统设计物料分拣是工业生产过程中常见的自动化操作之一，而机械手作为自动化设备的核心部件之一，在物料分拣中发挥着重要的作用。
本文将针对基于PLC的物料分拣机械手自动化控制系统的设计进行详细说明。
1.系统概述2.系统设计（1）PLC控制器选择：根据系统需求选择适合的PLC控制器，一般要求具有足够的输入输出端口以及较高的运算速度。
常见的PLC控制器有西门子、施耐德、欧姆龙等。
（2）机械手选择：根据物料的类型和分拣要求选择适合的机械手。
常见的机械手有直线式机械手、旋转式机械手等，可以根据需要组合使用。
（3）传感器选择：根据物料的特性和分拣要求选择适合的传感器。
常见的传感器有光电传感器、接近传感器、压力传感器等，用于检测物料的位置、重量、形状等参数。
（4）执行器选择：根据物料分拣的方式选择适合的执行器。
常见的执行器有气缸、电机、伺服驱动器等，用于实现机械手的运动。
3.系统实现（1）输入模块设置：将传感器的信号通过输入模块连接到PLC控制器的输入端口，实现对物料位置和状态的检测。
（2）处理模块编程：根据物料分拣的逻辑和要求进行PLC控制器的编程，包括控制机械手的运动、执行器的操作以及与传感器的通信等。
（3）输出模块设置：将PLC控制器的输出信号通过输出模块连接到执行器，实现对机械手和执行器的控制。
（4）系统调试和运行：将整个系统进行组装和调试，确保各个部件能够正常工作，并进行系统联调测试，验证系统的可靠性和稳定性。
4.系统优化在系统运行过程中，可以根据实际需求对系统进行优化和改进。
例如，可以通过增加传感器的数量和种类来提高物料分拣的准确性和效率；可以调整机械手的运动轨迹和速度，以适应不同的物料类型和分拣要求；可以改进控制算法，提高系统的响应速度和精度等。
总结：基于PLC的物料分拣机械手自动化控制系统的设计涉及到PLC控制器的选择、机械手的选择、传感器的选择、执行器的选择，以及输入模块设置、处理模块编程、输出模块设置等内容。
贵州大学本科生毕业论文（设计）开题报告表论文(设计)名称基于PLC的物料分拣机械手自动化控制系统设计
论文（设计）
来源生产实际
论文（设计）
类型
B 指导教师
学生姓名学号班级
一、研究或设计的目的和意义：
目的：本文主要针对生产线上的自动化设计了一个四自由度物料分拣机械手，实现生产的自动化。
该机械手选用圆柱坐标型，能实现机械手的伸缩，升降，旋转，加紧和放松等动作；驱动系统采用气压驱动，实现了伸缩、升降、旋转、夹紧和放松等动作。
控制系统采用PLC控制，机械手设手动和自动两种工作方式，可以通过转换开关进行工作方式转换。
系统设有报警功能，当机械手出现故障时，能及时报警。
同时采用了RGB颜色传感器检测物料的颜色，可以对不同颜色的物料进行分拣。
意义：伴随着机电一体化在各个领域的应用，机械设备的自动控制成分显得越来越重要，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,机械手是机械手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；广泛的应用机械手，可以逐步改善劳动条件，更强与可控的生产能力，加快产品更新换代，提高生产效率和保证产品质量，消除枯燥无味的工作，节约劳动力，提供更安全的工作环境，降低工人的劳动强度，减少劳动风险，提高机床，减少工艺过程中的工作量及降低停产时间和库存，显著地提高劳动生产率，提高企业竞争力，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。
本设计拟开发的上料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，可抓取重量较大的工件，采用PLC控制，和传统继电器控制相比较，具有稳定性高，接线简单，抗干扰能力强，维修方便等优点。
可以简化控制线路，节省成本，进一步提高劳动生产率。
二、研究或设计的国内外现状和发展趋势：
1、国内外PLC发展现状和发展趋势：
PLC自问世以来，经过40多年的发展，在美、德、日等工业发达国家已成为重要的产业之一。
世界总销售额不断上升、生产厂家不断涌现、品种不断翻新。
产量产值大幅度上升而价格则不断下降。
目前，世界上有200多个厂家生产PLC，较有名的：美国：AB通用电气、莫迪康公司；日本：三菱、富士、欧姆龙、松下电工等；德国：西门子公司；法国：TE
施耐德公司；韩国：三星、LG公司等。
我国的PLC产品的研制和生产经历了三个阶段：1、顺序控制器（1973～1979）2、以微处理器为主的工业控制器（1979～1985）3、以微处理器为主的可编程序控制器（1985以后）。
在对外开放政策的推动下，国外PLC产品大量进入我国市场，一部分随成套设备进口。
随着不断的学习与不断开拓的精神，现在，我国自主生产的PLC在国内的各行各业也有了极大的应用，技术含量也越来越高。
PLC的发展趋势：
（1）产品规模向大、小两个方向发展
大：I/O点数达14336点、32位为微处理器、多CPU并行工作、大容量存储器、扫描速度高速化。
小：由整体结构向小型模块化结构发展，增加了配置的灵活性，降低了成本。
（2）PLC在闭环过程控制中应用日益广泛
（3）不断加强通讯功能
（4）新器件和模块不断推出高档的PLC除了主要采用CPU以提高处理速度外，还有带处理器的EPROM或RAM的智能I/O模块、高速计数模块、远程I/O模块等专用化模块。
（5）编程工具丰富多样，功能不断提高，编程语言趋向标准化有各种简单或复杂的编程器及编程软件，采用梯形图、功能图、语句表等编程语言，亦有高档的PLC指令系统。
（6）发展容错技术采用热备用或并行工作、多数表决的工作方式。
（7）追求软硬件的标准化。
2、国内外机械手的发展现状和发展趋势：
目前，国际上的机械手公司主要分为日系和欧系。
日系中主要有安川、oTC、松下、FANLUC、不二越、川崎等公司的产品。
欧系中主要有德国的KUKA、CLOOS、瑞典的ABB、意大利的C0毗U及奥地利的工GM公司。
我国机械手起步于20世纪70年代初期，经过30多年发展，大致经历了3个阶段：70年代萌芽期，80年代的开发期和90年代的应用化期。
在我国，机械手市场份额大部分被国外机械手企业占据着。
在国际强手面前，国内的机械手企业面临着相当大的竞争压力。
如今我国正从一个“制造大国”向“制造强国”迈进，中国制造业面临着与国际接轨、参与国际分工的巨大挑战，对我国工业自动化的提高迫在眉睫，政府务必会加大对机器人的资金投入和政策支持，将会给机械手产业发展注入新的动力。
机械手的发展趋势：
随着机械手发展的深度和广度以及机器人智能水平的提高，机械手已在众多领域得到了应用。
从传统的汽车制造领域向非制造领域延伸。
如采矿机器人、建筑业机器人以及水电系统用于维护维修的机器人等。
在国防军事、医疗卫生、食品加工、生活服务等领域机械手的应用也越来越多。
在未来几年，传感技术，激光技术，工程网络技术将会被广泛应用在机械手工作领域，
这些技术会使机械手的应用更为高效，高质，运行成本低。
据猜测，今后机器人将在医疗、保健、生物技术和产业、教育、救灾、海洋开发、机器维修、交通运输和农业水产等领域得到应用。
三、主要研究或设计内容，需要解决的关键问题和思路：
主要内容：
（1）执行系统：机械手的结构设计
（2）驱动系统：气压驱动原理图
（3）控制系统：PLC程序的编制
（4）检测系统：传感器的选择与安装位置
关键问题：
（1）机械手的结构设计
（2）PLC程序的编制
四、完成毕业论文（设计）所必须具备的工作条件及解决的办法：
工作条件及解决办法：
（1）指导老师赵丽梅老师
（2）资料老师发放、图书馆和互联网
（3）电脑计算机机房
（4）设计场所教室、寝室
（5）时间合理安排设计时间
五、工作的主要阶段、进度与时间安排：14周
3月2日----3月5日：查阅、收集相关技术资料，完成开题报告。
3月16日---3月29日：据设计要求，制定总体设计规划，拟定论文提纲。
3月30日---4月12日：执行系统设计。
4月13日---4月26日：驱动系统设计。
4月27日---5月3日：控制要求分析。
5月3号-----5月17日：控制系统设计。
5月18日---5月31日：选择合适的PLC、I/O点数分配。
6月1日---6月14日：PLC程序设计。
6月15日---6月28日：完成论文的修订工作，制作幻灯片。
6月29日---7月3日：准备答辩。
六、阅读的主要参考文献及资料名称：
（1）钟肇新。
《可编程序控制器原理及应用》。
广州：华南理工大学出版社，2002。
（2）章文浩。
《可编程序控制器原理及试验》。
北京：国防工业出版社，2003。
（3）陈宇。
段鑫。
《可编程控制器基础及编程技巧》。
广州：华南理工大学出版社，2002。
（4）常晓玲。
《电气控制系统与可编程控制器》。
北京：机械工业出版社，2004。
（5）李乃夫。
《可编程控制器原理、应用、试验》。
北京：中国轻工业出版社，2003。
（6）钟肇新。
彭侃。
《可编程序控制器原理及应用》。
广州：华南理工大学出版社，2004。
（7）张建民。
《机电一体化系统设计》。
北京：高等教育出版社，2001。
（8）张兵。
赵斌。
施永辉。
基于PLC的机械手混合驱动控制。
《液压与气动》，2005，3期：37—39页。
（9）贺黛芳。
马笑潇。
PLC在针灸机械手控制系统中的应用。
《基础自动化》，2001，8卷2期：29—32页
（10）蒋少茵。
PLC控制得机械手。
《测控自动化》，2004，6期：17—18页
（11）史国生。
崔洪斌。
PLC在机械手步进控制中的应用。
《组合机床与自动化加工技术》，2001，8期：25—27页
（12）杨存智。
PLC在自动化生产机械手中的应用。
《机床电器》，2006，33卷1期：38--40页
（13）彭坚。
气动机械手PLC控制系统设计。
《电工技术》，2004，6期：23—24页
指导师意见和建议：
指导教师（签字）：年月日
说明：1、论文（设计）类型：A—理论研究；B—应用研究；C—设计等；
2、论文（设计）来源：指来源于科研项目、生产/社会实际、教师选题或其他（学生自拟）等；
3、各项栏目空格不够，可自行扩大。
