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基于PLC的物料分拣系统设计物料分拣系统是一种自动化系统，它可以根据预定的规则和参数，将原始物料按照一定的顺序和分组进行分拣和归类。
PLC（可编程逻辑控制器）是一种专用的工业控制计算机，它可以根据预定的程序对物料分拣系统进行控制和操作。
物料分拣系统的设计包括以下几个主要方面：1.系统结构设计：物料分拣系统包括输入设备、输出设备、PLC控制器以及传感器和执行器等组件。
系统结构设计主要考虑系统的可靠性、扩展性和维护性等因素。
例如，可以采用分布式控制结构，将PLC控制器分布在多个分拣站点，以提高系统的效率和灵活性。
2.系统软件设计：系统软件设计主要包括PLC程序编写和调试等过程。
在编写PLC程序时，需要根据实际的物料分拣需求，定义分拣规则和算法。
例如，可以根据物料的重量、尺寸和形状等特征，进行分组和排序。
同时，还需要根据传感器和执行器等设备的特性，编写相应的驱动程序。
3.系统控制设计：系统控制设计主要考虑物料分拣的准确性和效率。
例如，可以使用传感器来检测物料的位置和状态，以实时监控物料分拣过程。
同时，还可以使用PLC的通信功能，将分拣结果发送给上位机，以便进行数据分析和管理。
4.系统安全设计：物料分拣系统通常需要在工业生产环境中运行，因此安全设计是至关重要的。
可以采取一系列措施，保障操作人员的安全。
例如，可以设置安全门、报警系统和急停按钮等设备，以及编写相应的逻辑控制程序。
在物料分拣系统的实际应用中，还需要考虑一些其他因素，如设备的选型和配置、系统的维护和保养等。
此外，还可以将物料分拣系统与其他自动化设备相结合，实现各个环节的无人化和智能化。
总之，基于PLC的物料分拣系统设计是一项复杂的工作，需要综合考虑多个方面的因素。
合理的系统结构设计、可靠的系统软件设计、高效的系统控制设计和安全的系统安全设计是保证系统正常运行和提高系统效率的关键。
通过合理配置和运用PLC技术，物料分拣系统可以在工业生产中发挥重要作用，提高生产效率和品质水平，降低生产成本和劳动强度。
基于PLC的物料分拣传送控制系统的设计与实现随着工业自动化的发展，PLC（可编程逻辑控制器）在物料分拣传送系统中的应用越来越广泛。
基于PLC的物料分拣传送控制系统可以实现对物料的高效分拣和传送，提高生产效率，降低人力成本，增强生产线的稳定性和可靠性。
本文将介绍基于PLC的物料分拣传送控制系统的设计与实现过程。
一、系统的需求分析在设计基于PLC的物料分拣传送控制系统之前，首先需要进行系统的需求分析。
系统需要具备以下几个基本功能：1. 物料分拣功能：根据既定的规则和逻辑，对到达传送线上的物料进行分拣，将不同种类的物料分别送往不同的目的地。
2. 物料传送功能：对已经分拣好的物料进行传送，确保物料能够按照预定的路线和速度送达目的地。
3. 系统监控功能：对整个系统进行实时监控，及时发现并处理异常情况，确保系统运行的稳定性和可靠性。
二、系统的设计与实现1. 系统的硬件设计系统的硬件设计包括传感器、执行机构、PLC等硬件设备的选型和布局。
传感器主要用于检测物料的到达、传送状态，执行机构用于对物料的分拣和传送，PLC则作为控制核心，负责对传感器和执行机构进行控制。
合理选型和布局能够有效提高系统的稳定性和可靠性。
2. 系统的软件设计系统的软件设计主要包括PLC编程、人机界面设计等内容。
PLC编程是系统的核心，通过对PLC进行程序设计，实现对传感器和执行机构的控制。
人机界面设计则是用户与系统交互的平台，需要具备直观、友好的操作界面，方便用户监控和控制系统运行状态。
3. 系统的通信设计在物料分拣传送控制系统中，各个设备之间需要进行通信，实现数据的传输和共享。
系统的通信设计是非常重要的一部分。
通过合理选择通信协议和网络拓扑结构，可以保证系统的数据传输稳定可靠。
三、系统的实施与调试系统的实施与调试是系统设计与实现的最后一步，通过此步骤可以验证系统设计的可行性和有效性。
在实施阶段，需要将系统的硬件设备进行安装和连接，并进行相关的调试和联调工作。
基于PLC的物料分拣控制系统设计一、引言随着工业自动化的发展和智能制造的推进，物料分拣是生产线上一个重要的环节。
物料分拣控制系统的设计和实施，将大大提高生产效率和质量。
本文将重点介绍基于PLC（可编程逻辑控制器）的物料分拣控制系统的设计。
二、系统需求分析物料分拣控制系统的设计旨在实现对多种不同物料的准确分拣和定位。
系统需要满足以下功能要求：1.可以识别并准确分辨多种不同物料的属性和特征，如尺寸、形状、颜色等。
2.可以通过PLC控制多个机械手和传送带等设备，实现物料的抓取和移动。
3.可以根据设定的优先级和规则，对物料进行分拣和分类，并且能够处理异常情况。
4.可以与其他系统集成，如上位机、仓储管理系统等，实现数据传输和互通。
三、系统设计方案基于上述需求，我们提出以下物料分拣控制系统的设计方案：1.硬件部分（1）传感器：利用视觉传感器和激光传感器等，获取物料的属性信息。
（2）执行器：采用电磁阀、气缸、伺服机械手等，实现物料的抓取和移动。
（3）PLC：选择合适的PLC进行控制，具备足够的输入输出点数、计算能力和通信功能。
（4）传送带：设置适当的传送带来实现物料的输送和分拣。
2.软件部分（1）PLC程序：通过Ladder Diagram或者Structured Text语言编写PLC程序，根据传感器信号来判断物料的属性，控制执行器对物料进行抓取和移动，实现分拣功能。
（2）图像处理算法：利用计算机视觉技术，对物料的图像进行处理和识别，提取出物料的特征信息。
（3）规则引擎：根据设定的规则和优先级，对物料进行分类和分拣。
（4）数据库：根据需要，设计数据库来存储物料的属性信息、分拣结果和异常情况等数据。
四、系统实施和测试在实施物料分拣控制系统之前，需要进行细致的系统测试和调试。
首先，通过对传感器和执行器的测试，验证其正常工作。
然后，编写PLC程序，并进行模拟仿真，验证分拣功能的正确性。
接下来，与其他系统进行集成测试，确保数据传输和互通的可靠性。
基于PLC的物料分拣单元设计一、设计背景物料分拣是生产线上常见的工作，传统的物料分拣通常由人工操作完成，效率低下且存在人为错误的可能性。
为了提高生产线的效率和减少错误率，设计一套基于PLC的物料分拣单元成为必然选择。
二、系统组成1.传感器：用于检测物料的到达和位置信息。
常见的传感器有光电开关、红外线传感器等。
2.控制器：采用PLC作为控制器，通过编程控制物料的分拣动作。
3.执行机构：根据控制信号进行动作的执行，如电机、气缸等。
4.通信模块：用于与其他设备或系统进行数据交互。
三、工作原理1.物料到达检测：通过传感器检测物料的到达，传感器发送信号给PLC。
2.物料分拣规则：PLC根据预设的分拣规则，判断物料需要被分拣到哪个目标位置。
3.分拣操作：PLC通过控制执行机构，将物料分拣到对应的目标位置。
4.数据记录与通信：通过通信模块将分拣结果发送给其他设备或系统，并记录分拣数据。
四、功能扩展1.多个分拣口：根据实际需求，可以设计多个分拣口，提高分拣效率。
2.异常处理：当物料到达检测或者分拣过程中出现异常情况，PLC可以根据预设规则进行处理，比如放弃分拣或者重新分拣。
3.自动调整：根据实际物料的大小和形状，PLC可以通过编程实现自动调整物料分拣的动作。
五、设计注意事项1.安全性：设计时需要考虑到操作人员的安全，对于分拣机构需要设置相应的安全装置，如安全光栅、急停按钮等。
2.可靠性：PLC作为控制器需要具备高可靠性，对于关键组件需要选用质量可靠的产品，并进行严格的测试。
3.灵活性：设计时需要考虑到不同物料的分拣需求，尽量使系统能够应对各种不同的分拣任务。
六、总结。
PLC技术应用项目说明书产品自动分拣计数控制系统的设计学院机械工程学院专业机械电子工程班级 2012级机电1班学生姓名李钊指导老师王蕊2015 年 10 月 30 日课程设计任务书兹发给 2012级机电1 班学生李钊课程设计任务书，内容如下：1．设计题目：产品自动分拣计数控制系统的设计2．应完成的项目：（1）选题的背景和意义；（2）明确设计任务，拟定总体设计方案（有机械结构的要进行结构设计，三维软件建模）；（3）硬件设计，传感器、PLC（和电机）选型，设计信号采集、转换电路，画出PLC端口分配图、接线控制端子连接图；（4）软件设计，编写控制程序流程图（或重要程序），设计人机界面；（5）课程设计说明书1份。
3．参考资料以及说明：（1）金发庆.传感器技术与应用（第二版）[M].北京：机械工业出版社，2004 （2）钟肇新.可编程控制器原理及应用[M].广州：华南理工大学出版社，2003 （3）常晓玲.电气控制系统与可编程控制器[M].北京：机械工业出版社，2004 （4）盖超会，阳胜峰.三菱PLC与变频器、触摸屏综合培训教程[M].北京：中国电力出版社，2011 （5）濮良贵，陈国定，吴立言.机械设计[M].北京：高等教育出版社，2013 4．本设计任务书于2015年10月12日发出，应于2015年10月30日前完成，然后进行答辩。
指导教师签发 2015 年 10 月 30 日课程设计评语：课程设计总成绩：指导老师签字：年月日目录摘要 (I)第一章绪论 (1)1.1分拣系统背景 (1)1.1.1分拣系统的发展前景 (1)1.1.2国内外分拣系统的对比 (2)1.2 研究分拣系统的意义 (3)1.3分拣系统的工作过程概述 (4)1.3.1 分拣系统结构图 (4)1.3.2 分拣系统的控制要求 (4)第二章分拣系统的硬件设计 (6)2.1 PLC及其组件的选型及控制原理 (6)2.1.1 PLC的型号选择 (6)2.1.2 I/O模块的选型 (7)2.2 传感器的选择 (9)2.2.1传感器的简介 (9)2.2.2传感器的选择 (10)2.3 驱动部分的分析与选择 (12)2.4 系统执行机构的分析与选择 (13)2.5 硬件设计及实际模型的建立 (15)2.6 其他元器件及其选择 (16)2.7 I/O接口的选择及PLC的接线 (17)第三章物料分拣系统软件设计 (21)3.1 可编程控制器（PLC）的简介 (21)3.2分拣系统的控制要求及其流程图 (25)3.3软件设计及编程 (27)第四章控制系统的安装接线及运行调试 (28)4.1 硬件调试 (28)4.2 软件调试 (28)4.3 整体调试 (29)第五章结论与展望 (30)附录 (32)摘要分拣控制系统在先进制造领域中扮演着极其重要的角色。
《基于PLC控制的多传感器物料自动分拣系统设计》篇一一、引言随着工业自动化技术的快速发展，物料分拣系统在生产线上扮演着越来越重要的角色。
为了提高分拣效率、降低人工成本和减少错误率，本文提出了一种基于PLC控制的多传感器物料自动分拣系统设计。
该系统通过集成多种传感器，实现对物料的快速、准确分拣，提高了生产效率和产品质量。
二、系统设计1. 硬件设计本系统主要由PLC控制器、多传感器模块、执行机构、分拣装置等组成。
其中，PLC控制器作为核心部件，负责整个系统的控制与协调。
多传感器模块包括视觉传感器、重量传感器、颜色传感器等，用于对物料进行检测和识别。
执行机构包括电机、气缸等，负责驱动分拣装置进行物料分拣。
（1）PLC控制器PLC控制器采用模块化设计，具有高可靠性、高稳定性和易于维护的特点。
它通过与传感器和执行机构的通信，实现对整个系统的控制。
（2）多传感器模块视觉传感器用于识别物料的形状、大小、颜色等信息；重量传感器用于检测物料的重量；颜色传感器用于识别物料的不同颜色。
这些传感器将检测到的信息传输给PLC控制器，为分拣提供依据。
（3）执行机构与分拣装置执行机构包括电机、气缸等，根据PLC控制器的指令，驱动分拣装置进行物料分拣。
分拣装置根据物料的类型和位置，将物料送至指定位置。
2. 软件设计软件设计主要包括PLC控制程序设计和上位机监控程序设计。
PLC控制程序负责实现物料的检测、识别和分拣等功能；上位机监控程序则用于实时监控系统状态和性能。
（1）PLC控制程序PLC控制程序采用梯形图或结构化文本编程语言编写，具有高可读性和可维护性。
程序通过读取传感器数据，判断物料的类型和位置，然后输出控制指令给执行机构，实现物料的分拣。
（2）上位机监控程序上位机监控程序采用可视化界面设计，方便用户实时监控系统状态和性能。
它可以通过通信接口与PLC控制器进行数据交换，实现对系统的远程控制和监控。
同时，上位机监控程序还可以记录和分析系统运行数据，为优化系统性能提供依据。
基于PLC控制的物料自动检测与分拣系统设计摘要：随着工业自动化的不断发展，物料自动检测与分拣系统在生产线上的应用越来越广泛。
本文基于PLC控制技术，设计了一种物料自动检测与分拣系统，实现了快速、准确、高效的物料检测和分拣过程。
该系统具备自动化、智能化、灵活性强等特点，可以广泛应用于各类生产线。
1. 引言物料自动检测与分拣系统是工业生产线上的关键设备之一，它能够实现对物料进行准确的检测和分拣，提高生产效率和产品质量。
PLC控制技术是目前广泛应用于物料自动检测与分拣系统中的一种先进技术，具有稳定性好、可靠性高等优点。
本文将对基于PLC控制的物料自动检测与分拣系统进行详细设计和论述。
2. 系统设计方案2.1 硬件设备设计系统硬件设备主要包括传感器、执行机构、PLC控制器和人机界面等。
传感器用于采集物料的各种参数，如尺寸、重量等；执行机构用于完成分拣工作；PLC控制器则负责接收传感器数据、控制执行机构和人机界面的交互等。
人机界面通过图像显示和按键输入等方式，实现对系统的监控和操作。
2.2 系统软件设计系统软件主要包括PLC程序设计和人机界面程序设计两部分。
PLC程序设计主要负责处理传感器数据，通过逻辑运算和控制算法，判断物料的合格与否，并控制执行机构进行分拣。
人机界面程序设计则实现了人机交互，包括传感器数据显示、设定系统参数、状态监控等功能。
3. 系统工作原理3.1 检测过程物料通过传送带进入物料自动检测与分拣系统，由传感器进行检测。
传感器采集物料的尺寸、重量等参数，并将数据传输给PLC控制器。
PLC控制器根据预设的检测标准，对传感器数据进行处理和判断，得出物料是否合格的结果。
3.2 分拣过程在检测完成后，PLC控制器根据检测结果，控制执行机构进行分拣。
执行机构根据物料的不同属性，将合格物料和不合格物料分别放置在不同的位置上。
4. 系统优势4.1 自动化程度高物料自动检测与分拣系统基于PLC控制技术，可以实现自动化操作，减少人工干预，提高生产效率。
《基于PLC控制的多传感器物料自动分拣系统设计》篇一一、引言随着工业自动化和智能化技术的不断发展，多传感器物料自动分拣系统已成为现代物流、仓储、制造等领域的重要技术手段。
这种系统通过PLC（可编程逻辑控制器）控制，结合多种传感器技术，实现了对物料的快速、准确分拣。
本文将详细介绍基于PLC控制的多传感器物料自动分拣系统的设计，包括其工作原理、设计思路、系统构成以及实施应用等方面的内容。
二、系统工作原理及设计思路基于PLC控制的多传感器物料自动分拣系统的工作原理主要分为三个部分：传感器数据采集、PLC逻辑控制以及执行机构动作。
首先，系统通过多种传感器对物料进行数据采集，包括形状、大小、重量、颜色等特征信息。
然后，PLC根据传感器采集的数据进行逻辑判断和决策，控制执行机构对物料进行分拣。
最后，分拣后的物料被送至指定位置，完成整个分拣过程。
设计思路方面，首先要明确系统的需求和目标，确定分拣物料的种类、数量以及分拣的准确性和速度要求。
其次，根据需求选择合适的传感器和PLC控制器，并进行硬件设计。
再次，根据硬件设计编写PLC控制程序，实现逻辑控制和动作执行。
最后，进行系统调试和优化，确保系统的稳定性和可靠性。
三、系统构成基于PLC控制的多传感器物料自动分拣系统主要由以下几个部分构成：1. 传感器系统：包括形状传感器、大小传感器、重量传感器、颜色传感器等，用于对物料进行数据采集。
2. PLC控制系统：是整个系统的核心，负责接收传感器数据、进行逻辑判断和决策，并控制执行机构进行动作。
3. 执行机构：包括机械臂、电机、气缸等，根据PLC的指令进行动作，实现物料的分拣和传送。
4. 输送系统：用于将物料输送到分拣区域，以便传感器进行数据采集。
5. 控制系统软件：包括PLC程序和上位机监控软件，用于实现对系统的控制和监控。
四、实施应用基于PLC控制的多传感器物料自动分拣系统在实际应用中具有广泛的应用场景。
例如，在物流仓储领域，该系统可以实现对包裹、货物等物料的快速、准确分拣，提高物流效率；在制造业中，该系统可以实现对零部件、半成品等物料的自动化分拣和加工，提高生产效率和质量。
基于PLC物料传送分拣控制系统设计引言：物料传送分拣控制系统是一种自动化控制系统，用于将物料从生产线的起始点传送至目标点，并根据设定的规则进行分拣。
PLC（可编程逻辑控制器）被广泛应用于物料传送分拣控制系统中，其可通过编程来实现各种控制功能。
本文将介绍基于PLC的物料传送分拣控制系统的设计。
1.系统需求分析在设计PLC物料传送分拣控制系统之前，我们需要对系统的需求进行分析。
主要包括以下几个方面：1.1物料传送要求：确定物料传送的起始点和目标点，以及传送的速度要求和稳定性要求。
1.2分拣规则：确定物料分拣的规则，例如按照尺寸、颜色、重量等进行分拣，并确定每个规则的优先级。
1.3控制策略：确定控制策略，包括物料传送的启停控制、分拣规则的执行顺序以及故障处理等。
2.PLC程序设计在确定系统需求后，我们需要进行PLC程序设计。
PLC程序主要包括以下几个部分：2.1输入模块配置：根据系统的输入需求，配置PLC的输入模块，例如传感器、开关等，用于检测物料的到达、分拣规则的执行等情况。
2.2输出模块配置：根据系统的输出需求，配置PLC的输出模块，例如电机、气缸等，用于控制物料的传送和分拣。
2.3逻辑控制程序编写：根据系统需求和控制策略，编写逻辑控制程序。
程序主要包括启停控制、分拣规则的执行和故障处理等。
2.4HMI界面设计：为了方便系统操作和监视，可以设计人机界面（HMI），用于显示系统运行状态、设置参数等。
3.系统组态与调试在PLC程序设计完成后，需要进行系统组态与调试。
主要包括以下几个步骤：3.1确定输入输出映射关系：将PLC的输入输出模块与实际硬件设备进行映射，确保PLC能够正确读取传感器的信号和控制执行器的动作。
3.2参数设置与校准：根据实际情况，设置系统参数，例如物料传送速度、传感器的灵敏度等。
并进行校准，确保系统运行的准确性和稳定性。
3.3系统调试：进行系统的调试，测试物料传送、分拣和故障处理等功能的正确性和可靠性。
基于PLC的物料自动分拣系统设计毕业设计摘要：随着物流业的发展，自动分拣系统在物料仓储和配送方面起着重要的作用。
本文设计了一种基于可编程逻辑控制器（PLC）的物料自动分拣系统。
该系统通过搬运装置和传感器进行物料的识别和分拣，并利用PLC来控制整个分拣过程。
通过使用PLC，可以实现自动化、高效和准确的物料分拣。
本文还对系统的硬件和软件实现进行了详细的介绍，并进行了系统的测试和评估。
实验结果表明，该系统具有较高的可靠性和分拣准确性。
1.引言物流行业是现代经济的重要组成部分，随着电子商务和电子零售的兴起，物流需求也日益增长。
物料的快速、准确和高效分拣对于满足市场需求至关重要。
然而，传统的人工分拣工具费时费力，人工成本高。
因此，自动分拣系统具有重要意义。
2.系统设计2.1系统架构本系统采用基于PLC的物料自动分拣系统。
系统架构包括四个主要模块：传感器模块、搬运装置模块、PLC模块和控制台模块。
2.2传感器模块传感器模块用于对物料进行识别和检测。
常用的传感器包括光电传感器、摄像头和压力传感器。
这些传感器通过检测物料的形状、颜色、大小等特征，将物料识别为不同的类别。
2.3搬运装置模块搬运装置模块用于将被识别的物料从输入端搬运到输出端。
该模块可以使用输送带、机械臂等搬运设备。
2.4PLC模块PLC模块用于控制整个物料分拣系统的运行。
它可以接收传感器模块发出的信号，根据程序逻辑进行判断和控制，并输出控制信号给搬运装置模块。
2.5控制台模块3.硬件和软件实现硬件方面，本系统采用了PLC、光电传感器、输送带和工作台等设备。
软件方面，使用PLC编程软件进行程序的编写和调试。
4.系统测试和评估通过对系统的功能和性能进行测试和评估，可以评估系统的稳定性、准确性和效率。
在测试中，我们使用了一定数量的不同类别的物料进行分拣。
实验结果表明，系统能够准确识别和分拣物料，并且具有高效率和稳定性。
5.结论基于PLC的物料自动分拣系统是一种自动化、高效和准确的物料分拣解决方案。
目录摘要 (1)第一章绪论 (2)1.1引言 (2)1.2项目内容 (2)1.2.1项目名称和要求 (2)1.2.2项目分析 (3)第二章执行系统的分析与设计 (4)2.1系统的硬件结构 (4)2.2执行机构坐标形式的选择 (4)2.3执行机构的组成 (6)2.4执行机构各部分的分析与选择 (6)2.4.1手部的选择 (6)2.4.2手臂结构的选择 (8)2.4.3机座结构的选择 (9)2.5执行机构的工作原理 (10)2.6执行机构简图 (10)第三章驱动部分的分析与选择 (11)3.1驱动系统的分析与选择 (11)3.2机械手驱动系统的控制设计 (12)3.3气动元件选取及工作原理 (13)3.3.1气源装置 (13)3.3.2执行元件 (13)3.3.3控制元件 (14)3.3.4辅助元件 (15)3.3.5真空发生器 (16)3.3.6吸盘 (16)第四章传感器的选择 (17)4.1位置检测装置 (17)4.2滑觉传感器 (17)4.3视觉传感器 (17)心得体会............................................................................................................ 错误！未定义书签。
参考文献.. (20)附件 (21)摘要分拣是把很多货物或品种从不同的地点和单位分配到所置的场地的作业，按分拣的手段不同，可分为人工分拣、机械分拣和自动分拣。
随着工业的高速发展，机械手作为前沿的产品应自动化设备更新时的需要，已经在工业生产中得到了广泛的应用。
它可以搬运货物、分拣物品、用以代替人的繁重及单调劳动，实现生产的机械化和自动化。
自动分拣是从货物进入分拣系统送到指定的分配位置为止，都是按照人的指令靠自动分拣装置来完成。
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，因此被广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门[1]。
本文在纵观了近年来机械手发展状况的基础上，结合机械手方面的设计，对机械手技术进行了系统的分析，提出了用气动驱动和PLC控制的设计方案。
采用整体化的设计思想，充分考虑了软、硬件各自的特点并进行互补优化。
对物料分拣机械手的整体结构、执行结构、驱动系统和控制系统进行了分析和设计。
在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、机械手的移动、故障报警等功能。
最后提出了一种简单、易于实现、理论意义明确的控制策略。
通过以上部分的工作，得出了经济型、实用型、高可靠型物料分拣机械手的设计方案，对其他经济型PLC控制系统的设计也有一定的借鉴价值。
物料分拣采用可编程控制器PLC进行控制，能连续、大批量的分拣货物。
基于PLC的物料分拣机构设计，是以可编程控制器(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，已成为目前在机械手控制系统中使用最多的控制方式。
使用PLC的自动控制系统具有体积小，可靠高，故障率低，动作精度高等优点。
关键词：机械手，可编程控制器（PLC），物料分拣。
第一章绪论1.1引言机械手作为前沿的产品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。
随着工业的高速发展，机械手作为前沿的产品应自动化设备更新时的需要，已经在工业生产中得到了广泛的应用。
它可以搬运货物、分拣物品、用以代替人的繁重及单调劳动，实现生产的机械化和自动化；并能在高温、腐蚀及有毒气体等有害环境下操作以保护人身安全，被广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工业和原子能等部门。
适应工业需要，本课题试图开发基于PLC的物料分拣机构设计，并借助必要的精密传感器，使其能够对不同颜色的物料按预先设定的程序进行分拣，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，广泛应用于柔性生产线。
采用PLC控制，是一种预先设定的程序进行物料分拣的自动化装置，可部分代替人工在高温和危险的作业区进行单调持久的作业，并且在产品变化或临时需要对机械手进行新的分配任务时，可以允许方便的改动或重新设计其新部件，而对于位置改变时，只要重新编程，并能很快地投产，降低安装和转换工作的费用。
本设计主要完成机械手的硬件部分设计。
主要包括执行系统、驱动系统的设计。
基于PLC的物料分拣机构设计，是以可编程控制器(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，已成为目前在机械手控制系统中使用最多的控制方式。
使用PLC的自动控制系统具有体积小，可靠高，故障率低，动作精度高等优点[2]。
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。
1.2项目内容1.2.1项目名称和要求项目名称：基于PLC的物料分拣机构设计项目要求：(1)物料分拣机构执设计分析与选择执行系统是由传动部件与机械构件组成，是机械手赖以实现各种运动的实体。
主要包括机身、手臂、末端执行器3部分组成，其中每一部分都可以具有若干的自由度。
执行系统的设计主要是对机械手的手部、手臂和机座进行设计。
(2)物料分拣机械手驱动系统的分析与选择驱动系统是向执行系统各部分提供动力的装置。
通过对液压、气压、电气三种驱动方式的比较，本设计选择气压驱动的方式。
内容包括气动元件的选择及其工作原理、气动回路的设计和气动原理图的绘制。
1.2.2项目分析基于PLC的物料分拣机构机械部分主要由执行系统是由传动部件与机械构件组成，是机械手赖以实现各种运动的实体。
主要包括机身、手臂、末端执行器3部分组成，其中每一部分都可以具有若干的自由度。
执行系统的设计主要是对机械手的手部、手臂和机座进行设计。
并借助必要的精密传感器，使其能够对不同颜色的物料按预先设定的程序进行分拣。
第二章执行系统的分析与设计机器手的执行结构是机械手赖以实现各种运动的实体。
执行机构的布局类型直接影响到机械手的工作性能。
2.1系统的硬件结构系统的硬件结构框图如下图2-1所示：图2-1 系统的硬件结构框图2.2执行机构坐标形式的选择机械手的基本型式较多，按手臂的坐标型式而言，主要有四种基本型式：直角坐标式、圆柱坐标式、球坐标式和关节式。
下面就各型式机械手作简单的分析对比[4]：1、直角坐标式机械手直角坐标式机械手是适合于工作位置成行排列或与传送带配合使用的一种机械手。
它的手臂可作伸缩、左右和上下移动，按直角坐标形式X、Y、Z三个方向的直线进行运动。
其工作范围可以是一个直线运动；两个直线运动或三个直线运动。
如在X、Y、Z三个直线运动方向上个具有A、B、C三个回转运动，即构成六个自由度。
直角坐标式机械手的优点：（1）产量大，节拍短，能满足高速的要求；（2）容易与生产线上的传送带和加工装配机械相配合；（3）适于装箱类、多工序复杂的工作，定位容易变更；（4）定位精度高，载重发生变化是不回影响精度；（5）易于实行数控，可与开环或闭环数控机械配合使用。
缺点：机械手的作业范围较小。
2、圆柱坐标式机械手圆柱坐标式机械手是应用最多的一种型式，它适用于搬运和测量工件。
具有直观性好，结构简单，本体占用的空间较小，而动作范围较大等优点。
圆柱坐标式机械手的工作范围可分为：一个旋转运动，一个直线运动，加一个不在直线运动所在的平面内的旋转运动；二个直线运动加一个旋转运动。
圆柱坐标式机械手有五个基本动作：（1）手臂水平回转；（2）手臂伸缩；（3）手臂上下；（4）手臂回转动作；（5）手爪夹紧动作。
圆柱式机械手的特点是在垂直导柱上装有滑动套筒，手臂装在滑动套筒上，手臂可做上下直线运动和水平面内做圆弧状的左右摆动。
3、球坐标式机械手球坐标式机械手是一种自由度较多，用途较广的机械手。
它的工作范围包括：一个旋转运动；二个旋转运动；二个旋转运动加一个直线运动。
球坐标式机械手可实现八个动作：（1）手臂上下动作，即俯仰动作；（2）手臂左右动作，即回转动作；（3）手臂前后动作，即伸缩动作；（4）手腕上下弯曲；（5）手腕左右摆动；（6）手腕旋转运动；（7）手爪夹紧动作；（8）机械手的整体移动。
球坐标式机械手的特点是将手臂装在枢轴上，枢轴又装在叉形架上，能在垂直面内作圆弧状上下俯仰动作，它的臂可作伸缩，横向水平摆动，还可以上下摆动，工作范围和人的手类似。
它的特点能能自动选择最合理的动作路线。
所以工作效率高。
另外由于上下摆动，它的相对体积小，动作范围大。
4、关节式机械手关节式机械手是一种适用于靠近机体操作传动型式。
它像人手一样有肘关节，可以实现多个自由度，动作比较灵活，适于在狭窄的空间工作。
关节式机械手，早在四十年代就在原子能工业中得到应用，随后在开发海洋中应用，有一定的发展前途。
关节式机械手有大臂和小臂的摆动，以及肘关节和肩关节的运动。
它还具有上肢结构，可实现近似于人手操作的机能。
为具有近似人手的操作机能，需要研制最合适的结构。
机械手型式的选择首先是从满足它的运动要求方面进行考虑，然后从机械手的复杂程度以及经济情况等方面来考虑。
本设计中的机械手主要动作为机械手手臂的左右移动，升降移动和机械手的整体旋转。
直角坐标式机械手虽然具备手臂的伸缩上下、左右直线运动等动作，但是不具备机械手整体旋转动作，所以不考虑用直角坐标式机械手。
球坐标式机械手和关节式机械手对动作要求方面足够满足要求，但是它们的结构都比较复杂，有很多动作是不必要的，显得浪费和增加了制造的成本和难度。
圆柱坐标式机械手能满足手臂伸缩、手臂上下、手臂回转动等动作。
可以将手臂回转动作改换成机械手的整体转动就可以满足本设计中机械手的动作要求。
这样的修改并没有改变机械手的总体结构，只是进行了局部变动，使得整个系统经济、实惠，所以确定用圆柱坐标式机械手[3]。
2.3执行机构的组成工业机械手的执行系统主要以下机械部分组成：（1）手部是机械手直接握持工件或工具的部分。
（2）臂部是机械手用来支持腕部与手部实现较大的运动范围的部件。
（3）立柱支承手臂并带动它升降、摆动和移动的机构。
（4）机座是机械手用来支撑臂部，并安装驱动装置及其他装置的部分。
