毕业设计(论文)-气动机械手驱动系统及控制系统设计

气动机械手毕业设计气动机械手毕业设计随着科技的不断进步，机器人技术在工业领域的应用越来越广泛。

其中，气动机械手作为一种重要的机器人类型，具有灵活、高效、精准的特点，被广泛应用于生产线上的装配、搬运、喷涂等工作。

本文将探讨气动机械手的设计与优化，以及其在工业生产中的应用前景。

一、气动机械手的设计与优化1.1 气动机械手的结构与原理气动机械手主要由气动执行器、传动机构、控制系统和机械结构等组成。

其中，气动执行器是实现机械手运动的关键部件，常用的气动执行器包括气缸和气动马达。

传动机构通过传递气动能量，将气动执行器的运动传递给机械结构，实现机械手的动作。

1.2 气动机械手的设计要点在气动机械手的设计过程中，需要考虑以下几个要点：首先，根据实际应用需求确定机械手的工作范围、负载能力和精度要求。

不同的应用场景对机械手的要求不同，因此需要根据具体情况来确定设计参数。

其次，选择合适的气动执行器和传动机构。

气缸和气动马达具有不同的特点，需要根据机械手的工作特点来选择适合的气动执行器。

传动机构的设计也需要考虑传递效率、运动平稳性等因素。

最后，进行机械结构的设计与优化。

机械结构的设计要考虑刚度、稳定性、重量等因素，通过优化设计，提高机械手的工作效率和精度。

二、气动机械手在工业生产中的应用前景2.1 气动机械手的优势相比于其他类型的机械手，气动机械手具有以下几个优势：首先，气动机械手具有较高的工作速度和响应速度。

由于气动执行器的特点，气动机械手能够快速完成各种动作，提高生产效率。

其次，气动机械手具有较高的负载能力。

气动执行器能够提供较大的推力和扭矩，适合于承载较重的物体。

最后，气动机械手具有较低的成本。

相比于电动机械手，气动机械手的成本较低，适合于中小型企业的应用。

2.2 气动机械手的应用案例气动机械手在工业生产中有着广泛的应用。

以汽车制造业为例，气动机械手可以用于汽车零部件的装配、焊接和喷涂等工作。

在电子行业，气动机械手可以用于电子产品的组装和测试。

《基于PLC的气动机械手控制系统设计》篇一一、引言随着工业自动化程度的不断提高，气动机械手在制造业中的应用越来越广泛。

为了提高生产效率、减少人工操作和提高产品质量，设计一套基于PLC的气动机械手控制系统显得尤为重要。

本文将详细介绍基于PLC的气动机械手控制系统的设计过程，包括系统架构、硬件设计、软件设计和调试等方面。

二、系统架构设计1. 整体架构：系统采用PLC作为核心控制器，通过气动元件和传感器实现机械手的运动控制。

整体架构包括PLC控制器、气动元件、传感器和执行机构等部分。

2. 控制方式：系统采用集中控制方式，通过PLC控制器对气动元件进行控制，实现机械手的精确运动。

同时，系统还具有手动和自动两种控制模式，以满足不同操作需求。

三、硬件设计1. PLC控制器：选用高性能的PLC控制器，具有较高的运算速度和可靠性。

同时，根据实际需求，选择合适的输入/输出点数和通信接口。

2. 气动元件：包括气缸、电磁阀、气动接头等。

气缸是机械手的主要执行元件，通过电磁阀的控制实现伸缩运动；气动接头用于连接气缸和电磁阀，保证气动系统的正常运行。

3. 传感器：包括位置传感器、压力传感器等。

位置传感器用于检测机械手的位置信息，压力传感器用于检测气动系统的压力信息。

四、软件设计1. 编程语言：采用结构化文本编程语言，便于理解和维护。

同时，根据实际需求，可以灵活地添加或删除程序代码。

2. 控制程序：控制程序包括主程序和子程序。

主程序负责机械手的整体控制，子程序负责实现机械手的各个动作。

控制程序采用模块化设计，便于后期维护和升级。

3. 人机界面：设计友好的人机界面，包括操作面板、指示灯、报警系统等。

操作面板用于输入操作指令和显示运行状态；指示灯用于显示机械手的运行状态和故障信息；报警系统用于在出现故障时及时报警，提醒操作人员进行处理。

五、调试与优化1. 调试过程：在完成硬件和软件设计后，进行系统调试。

首先，对PLC控制器进行参数设置和程序下载；其次，检查气动元件和传感器的连接是否正确；最后，进行实际运行测试，检查机械手的运动是否符合设计要求。

气动机械手的设计毕业设计首先是气动机械手的机械结构设计。

机械结构设计是气动机械手设计中的核心部分，它直接影响机械手的运动轨迹、载荷能力和稳定性。

在设计过程中，需要考虑机械手的工作空间、自由度、运动速度和负载要求等因素。

根据任务需求，可以选择不同类型的机械结构，例如直线型、旋转型、球面型等。

在选定机械结构后，需要进行强度计算和动力学仿真分析，以确定各种零部件的尺寸和材料，保证机械手的稳定性和可靠性。

其次是气动机械手的气动系统设计。

气动机械手的气动系统是实现机械手动作的关键，它由气源、气缸、气控阀和管路组成。

在气源选择上，一般采用压缩空气作为动力源，可以通过压缩机、气瓶或者空气压缩机组来提供气源。

气缸的选择和配置要根据机械手的设计要求和工作负载来确定，需要考虑气缸的工作压力、行程长度和移动速度等因素。

气控阀的种类有很多，例如单向阀、双向阀、比例阀等，根据具体的动作要求选用合适的气控阀。

管路设计可以采用集中式或分布式设计，根据机械手的运动方式和工作空间来确定。

最后是气动机械手的控制系统设计。

控制系统设计是实现机械手自动化操作和精确控制的关键，它包括传感器、执行器、控制器和人机界面等部分。

传感器可以添加在气缸或机械手关节处，用于检测气压、位置、力量等参数，实现机械手的反馈控制和保护功能。

执行器可以是气缸或其他电动执行器，用于实现机械手的各种动作。

控制器可以采用PLC或微控制器等设备，用于编程、逻辑控制和通信功能。

人机界面可以通过触摸屏、键盘或按钮等设备与机械手进行交互，实现操作和监视。

综上所述，气动机械手的设计涉及机械结构、气动系统和控制系统三个方面。

通过合理设计机械结构，选择适当的气动元件和配置气动系统，以及设计稳定可靠的控制系统，可以实现气动机械手的高效、精确和安全操作。

在毕业设计中，可以进一步深入探究气动机械手的优化设计和性能测试，以满足不同工作环境和任务需求的应用。

《基于PLC的气动机械手控制系统设计》篇一一、引言随着工业自动化技术的不断发展，气动机械手因其结构简单、维护方便、成本低廉等优点，在工业生产中得到了广泛应用。

为了进一步提高气动机械手的工作效率、稳定性和可靠性，本文提出了一种基于PLC的气动机械手控制系统设计。

该设计通过PLC 控制技术，实现了对气动机械手的精确控制，提高了生产效率和产品质量。

二、系统设计概述本系统以PLC为核心控制器，通过气动执行元件、传感器等设备，实现对气动机械手的控制。

系统主要包括PLC控制器、气动执行元件、传感器、电磁阀、气源处理组件等部分。

其中，PLC控制器负责接收上位机指令，并根据指令控制电磁阀的开关，从而控制气动执行元件的动作。

传感器负责实时监测气动机械手的工作状态，将信息反馈给PLC控制器。

三、硬件设计1. PLC控制器：选用高性能、高可靠性的PLC控制器，具有强大的数据处理能力和丰富的I/O接口，满足系统控制需求。

2. 气动执行元件：包括气缸、气爪等，负责实现气动机械手的各种动作。

3. 传感器：包括位置传感器、压力传感器等，用于实时监测气动机械手的工作状态。

4. 电磁阀：根据PLC控制器的指令，控制气动执行元件的动作。

5. 气源处理组件：包括空气压缩机、储气罐、调压阀等，为气动机械手提供稳定的气源。

四、软件设计软件设计主要包括PLC控制程序的编写和上位机监控界面的开发。

1. PLC控制程序：采用结构化程序设计方法，将程序分为多个模块，包括主程序、中断程序、子程序等。

主程序负责接收上位机指令，并根据指令调用相应的子程序或中断程序，控制电磁阀的开关，实现气动机械手的动作。

中断程序用于处理传感器反馈的信息，实现对气动机械手工作状态的实时监测。

2. 上位机监控界面：采用人机界面（HMI）技术，开发上位机监控界面。

界面应具有友好的操作界面、丰富的信息显示和便捷的参数设置功能。

通过与PLC通信，实时显示气动机械手的工作状态和参数信息，方便操作人员监控和管理。

摘要本文设计了一种气压传动的机械手。

着重对机械手的力学特征和运动轨迹等进行了设计和计算，对主要零部件进行了强度校核。

(未完，待修改)第一章工业机器人简介1机械手发展史机械手是在机械化，自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。

它是机器人的一个重要分支。

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。

在现代生产过程中，机械手被广泛的运用于自动生产线中，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。

机械手首先是从美国开始研制的。

1958年美国联合控制公司研制出第一台机械手。

它的结构是：机体上安装一个回转长臂，顶部装有电磁块的工件抓放机构，控制系统是示教形的。

1962年，美国联合控制公司在上述方案的基础上又试制成一台数控示教再现型机械手。

商名为Unimate（即万能自动）。

运动系统仿照坦克炮塔，臂可以回转、俯仰、伸缩、用液压驱动；控制系统用磁鼓作为存储装置。

不少球坐标通用机械手就是在这个基础上发展起来的。

同年，美国机械制造公司也实验成功一种叫Vewrsatran机械手。

该机械手的中央立柱可以回转、升降采用液压驱动控制系统也是示教再现型。

这两种出现在六十年代初的机械手，是后来国外工业机械手发展的基础。

1978年美国Unimate公司和斯坦福大学，麻省理工学院联合研制一种Unimate-Vicarm 型工业机械手，装有小型电子计算机进行控制，用于装配作业，定位误差小于±1毫米。

联邦德国KnKa公司还生产一种点焊机械手，采用关节式结构和程序控制。

目前，机械手大部分还属于第一代，主要依靠人工进行控制；改进的方向主要是降低成本和提高精度。

第二代机械手正在加紧研制。

它设有微型电子计算控制系统，具有视觉、触觉能力，甚至听、想的能力。

气动机械手控制系统设计气动机械手是一种应用气动技术的机械手执行器，通过气动元件驱动来实现抓取、搬运、装配等动作。

气动机械手控制系统设计是指设计控制气动机械手运动的电气、电子、液压等各种控制设备和控制方式。

本文将从气动机械手的工作原理、控制系统的设计要点和实现方法三方面进行详细介绍。

一、气动机械手的工作原理具体来说，气源通常会提供一定的压力，一般使用压缩空气。

气控元件包括气缸、气阀等，用于对压缩空气进行控制，如控制气缸的进气和排气，实现气缸的伸缩和运动方向的改变。

而工作执行器则是机械手的关键组成部分，它是气缸和机械手夹具的组合，通过气缸的控制，实现机械手的抓取、搬运等动作。

二、气动机械手控制系统设计要点1.选择合适的气源和气控元件：在设计气动机械手控制系统时，需要根据机械手的负载要求选择合适的气源和气控元件。

气源的压力和流量要满足机械手的工作需求，而气控元件的类型和数量要根据机械手的动作来确定。

2.设计合理的控制回路：气动机械手的控制回路包括气源控制回路和气缸控制回路。

气源控制回路主要控制气源的启动和停止，而气缸控制回路则控制气缸的进气和排气，实现机械手的运动。

控制回路的设计要合理布置元件，使其在工作过程中能够有序工作，减少能量损失。

3.合理安排气缸的布局：气缸的布局对机械手的工作效果有很大影响。

在布置气缸时，需要考虑机械手的工作空间、抓取点的位置和安全性等因素，尽量将气缸设在合适的位置，以提高机械手的工作效率和稳定性。

三、气动机械手控制系统的实现方法1.纯气动控制：纯气动控制是指完全依靠气源和气控元件来控制机械手的运动。

这种控制方式结构简单，控制精度较低，主要适用于对动作精度要求不高的场合。

2.气动与电气联合控制：在气动机械手的控制系统中，可以结合电气元件和电气控制方式，与气动元件共同控制机械手的运动。

在这种控制方式下，电气元件可用于控制气控元件的工作，提高气动机械手的控制精度。

3.PLC控制：PLC控制是指使用可编程序控制器(PLC)对气动机械手进行控制。

气动机械手的设计毕业设计论文
首先，根据气动机械手的工作原理和结构要求，我们选择了推杆气缸
作为驱动元件。

推杆气缸具有行程长、推力大的优势，适用于机械手的多
个关节。

在设计中，我们根据机械手所需的运动范围和推力要求选择了适
当的推杆气缸型号，并进行了合理的布置和装配。

其次，对于气动机械手的结构设计，我们选择了材料强度高、重量轻
的铝合金材料，并进行了强度计算和结构分析。

在设计过程中，我们考虑
了机械手在工作过程中的受力情况，确定了各个关节的尺寸和连接方式，
以保证机械手的稳定性和可靠性。

再次，对于气动机械手的控制系统设计，我们选择了先进的气动控制
阀及传感器，以实现机械手的精确控制。

在设计中，我们考虑了机械手的
运动范围、速度和承载能力等因素，确定了合适的控制策略，并进行了模
拟和仿真分析，以验证控制系统的性能。

最后，在气动机械手的实验验证与优化方面，我们通过搭建实验平台，对设计的机械手进行了性能测试和优化实验。

在实验中，我们利用传感器
和测量仪器对机械手的运动轨迹、力矩和功耗等进行了实时监测和分析，
以评价机械手的性能和效能，并对其进行了相应的优化设计。

综上所述，本文设计了一种气动机械手，并进行了详细的分析与优化。

通过设计和实验验证，证明了机械手的可行性和优越性。

未来可以进一步
改进和扩展该设计，以满足不同领域的自动化需求，并提高气动机械手的
性能和稳定性。

气动机械手毕业设计论文气动机械手毕业设计论文引言气动机械手是一种基于气动原理实现运动的机械手臂，具有结构简单、成本低、负载能力强等优点。

在工业自动化领域，气动机械手的应用越来越广泛。

本篇论文旨在探讨气动机械手的设计和优化，以提高其性能和应用范围。

一、气动机械手的工作原理气动机械手的工作原理基于气动原理，通过气压的控制来实现机械手臂的运动。

气动机械手主要由气动缸、气控阀和传动机构组成。

当气压作用于气动缸时，气动缸会产生线性运动，从而带动机械手臂的运动。

而气控阀则用于控制气压的开关，从而控制机械手臂的动作。

二、气动机械手的设计要点1. 结构设计气动机械手的结构设计是保证其稳定性和负载能力的关键。

设计者需要考虑机械手臂的长度、材料强度、关节连接方式等因素。

此外，还需要合理安排气动缸和气控阀的位置，以确保机械手臂的运动路径和速度符合要求。

2. 控制系统设计气动机械手的控制系统设计是实现精确控制的关键。

设计者需要选择合适的气控阀和传感器，并设计相应的控制电路。

此外，还需要考虑气压的稳定性和控制精度，以确保机械手臂的动作准确可靠。

3. 优化设计为了提高气动机械手的性能和应用范围，设计者可以进行优化设计。

例如，可以采用多关节结构，增加机械手臂的自由度；可以采用高效的气控阀和传感器，提高机械手臂的控制精度；还可以采用轻量化材料，降低机械手臂的重量。

三、气动机械手的应用领域气动机械手在工业自动化领域有着广泛的应用。

它可以用于装配线上的零部件组装，可以用于搬运重物，还可以用于危险环境下的作业。

此外，气动机械手还可以应用于医疗、食品加工等领域，为人们的生活提供便利。

四、气动机械手的发展趋势随着科技的不断进步，气动机械手也在不断发展。

未来，气动机械手有望实现更高的负载能力和更高的控制精度。

同时，随着机器学习和人工智能的发展，气动机械手还可以实现自主学习和自主决策，从而更好地适应复杂的工作环境。

结论气动机械手作为一种基于气动原理的机械手臂，具有广泛的应用前景。

气动机械手毕业设计气动机械手是一种基于气动元件和气动控制系统的自动化设备，主要用于工厂生产线上的物料搬运、装配和处理等工作。

气动机械手具有结构简单、运动灵活、成本低廉、维护方便等优点，在工业领域得到了广泛应用。

本文将从气动机械手的结构设计、气动系统设计和控制系统设计三个方面进行讨论。

首先是气动机械手的结构设计。

气动机械手的结构设计要考虑到工作范围、负载能力、精度要求等因素。

首先需要确定机械手的工作范围，即能够覆盖的空间范围，这决定了机械手的臂长和关节点的位置。

然后需要根据工作负载的大小和要求确定机械手的负载能力，从而确定气缸和驱动装置的规格。

最后还需要考虑机械手的运动精度，这需要合理选择传动装置和关节点的位置，以确保机械手能够准确地完成任务。

其次是气动系统设计。

气动机械手的气动系统主要由气源、气压调节装置、气缸和气动阀组成。

在气源方面，可以选择压缩空气作为动力源，需要考虑气源的稳定性和供应能力。

气压调节装置用于调整气缸的工作压力，以满足不同的工作需求。

气缸是气动机械手的执行机构，一般选择双作用气缸，通过气源的压力差来实现前后运动。

气动阀则用于控制气缸的开闭和运动方向。

最后是控制系统设计。

气动机械手的控制系统一般采用PLC或者单片机控制。

在控制系统设计中，首先需要确定机械手的工作方式，可以是自动化连续工作，也可以是手动操作。

然后需要确定机械手的控制模式，可以是位置控制、力控制或者速度控制，根据不同的工作需求选择合适的控制模式。

同时还需要设计机械手的控制程序和界面，以实现对机械手的控制和监控。

综上所述，气动机械手的毕业设计主要包括结构设计、气动系统设计和控制系统设计三个方面。

在设计过程中，需要综合考虑机械手的工作范围、负载能力、精度要求等因素，选择合适的气缸和传动装置，并设计相应的气动系统和控制系统，以实现机械手的自动化操作。

气动机械手的毕业设计一、设计背景随着工业自动化程度的不断提高，机械手成为了现代工业领域中不可或缺的设备之一、传统的机械手多使用电动执行器，但其存在着噪音大、体积大、成本高等问题。

而气动机械手则可以通过利用空气压缩机产生的压缩气体驱动，具有噪音低、操作简单、灵活性高等优点。

因此，设计一种气动机械手是十分有意义的。

二、设计目标本设计的目标是设计一种具有良好性能的气动机械手，能够完成一定的操作任务，提高工作效率和工作质量。

三、设计内容1.气体动力系统设计设计气动机械手需要一套稳定的气体动力系统，包括压缩气体供应、处理和控制等。

需要选择适合的气体源，选用合适的过滤器、减压阀和控制阀等气动元件，并设计相应的管路系统。

2.机械结构设计机械结构设计是气动机械手设计的关键环节，需要确定机械手的自由度和工作范围，设计适合的关节结构和工具夹持装置。

同时，需要考虑机械手的刚度和稳定性，确保机械手能够稳定地完成工作任务。

3.控制系统设计控制系统设计是气动机械手设计过程中的另一个重要环节。

需要设计合适的传感器来感知工作环境，采集与控制相关的数据。

并通过合适的控制算法将输入信号转化为执行器动作。

同时，需要设计合适的控制面板和操作界面，方便对机械手进行操作和监控。

四、设计步骤1.确定设计目标和需求，包括气动机械手的工作负荷、工作环境和操作需求等。

2.进行气体动力系统的选型和设计，确定适合的气体源和气动元件，并设计相应的管路系统。

3.进行机械结构的设计，确定适当的自由度和工作范围，设计合适的关节结构和工具夹持装置。

4.进行控制系统的设计，选择合适的传感器和控制算法，设计控制面板和操作界面。

5.进行整体系统的组装和调试，测试气动机械手的性能和工作效果。

六、预期成果通过本设计，预期可以实现一种具有良好性能的气动机械手，能够完成一定的操作任务，提高工作效率和工作质量。

同时，能够对气动机械手的设计过程和性能进行评估和改进。

七、计划进度本设计计划在10个月内完成，按照以下进度进行：1.确定设计目标和需求：1个月2.气体动力系统的选型和设计：2个月3.机械结构的设计：3个月4.控制系统的设计：2个月5.整体系统的组装和调试：2个月1.王晓华，李骥.气动机械手的设计[J].科技创新与应用。

《基于PLC的气动机械手控制系统设计》篇一一、引言随着工业自动化程度的不断提高，气动机械手在工业生产线上扮演着越来越重要的角色。

为了提高机械手的控制精度、稳定性和可靠性，基于PLC的气动机械手控制系统设计成为了一个重要的研究方向。

本文将介绍一种基于PLC的气动机械手控制系统设计，以提高机械手的控制性能和运行效率。

二、系统设计概述本系统采用PLC作为核心控制器，通过气动元件和传感器实现机械手的运动控制。

系统主要由PLC控制器、气动元件、传感器和人机界面等部分组成。

其中，PLC控制器负责接收传感器信号，根据预设的逻辑控制气动元件的运动，实现机械手的抓取、移动、定位等动作。

三、硬件设计1. PLC控制器：选用高性能的PLC控制器，具有高速度、高精度、高可靠性等特点，能够满足机械手控制系统的要求。

2. 气动元件：包括气缸、电磁阀、气动过滤器、气压传感器等。

气缸和电磁阀是实现机械手运动的关键部件，气压传感器用于实时监测气动系统的压力变化。

3. 传感器：包括位置传感器、速度传感器等，用于实时监测机械手的运动状态，提供给PLC控制器进行控制决策。

4. 人机界面：采用触摸屏或工业计算机作为人机界面，方便操作人员进行参数设置和监控。

四、软件设计1. 控制程序设计：采用结构化编程方法，将控制程序分为多个模块，包括初始化模块、输入处理模块、输出控制模块等。

每个模块负责完成特定的功能，提高程序的可靠性和可维护性。

2. 控制算法设计：根据机械手的运动特性和控制要求，设计合适的控制算法，如PID控制算法、模糊控制算法等，以提高机械手的控制精度和稳定性。

3. 人机界面设计：设计友好的人机界面，方便操作人员进行参数设置和监控。

界面应具有直观性、易用性和安全性等特点。

五、系统实现1. 硬件连接：将PLC控制器、气动元件、传感器等硬件设备进行连接，确保信号传输的可靠性和稳定性。

2. 程序编写与调试：根据控制程序设计和控制算法设计，编写PLC控制程序并进行调试，确保程序能够正确控制机械手的运动。

《基于PLC的气动机械手控制系统设计》篇一一、引言随着工业自动化程度的不断提高，气动机械手作为一种重要的自动化设备，其控制系统的设计变得尤为重要。

本文旨在设计一个基于PLC的气动机械手控制系统，以提高机械手的控制精度、稳定性和可靠性。

该系统能够实现对气动机械手的精确控制，满足各种复杂工业环境的需求。

二、系统概述基于PLC的气动机械手控制系统主要由PLC控制器、气动执行机构、传感器、人机界面等部分组成。

其中，PLC控制器作为核心部件，负责接收传感器信号、处理控制指令、输出控制信号等任务。

气动执行机构包括气缸、气动阀等，负责实现机械手的运动。

传感器用于检测机械手的位置、速度、压力等参数，为PLC控制器提供反馈信号。

人机界面用于实现人与系统的交互，方便用户对系统进行监控和操作。

三、硬件设计1. PLC控制器选型：选用具有高可靠性、高稳定性、高处理速度的PLC控制器，以满足系统的控制需求。

2. 气动执行机构设计：根据机械手的运动需求，选择合适的气缸和气动阀，实现机械手的精确运动。

3. 传感器选择：根据机械手的控制要求，选择位置传感器、速度传感器、压力传感器等，为PLC控制器提供准确的反馈信号。

4. 人机界面设计：采用触摸屏或计算机作为人机界面，实现用户对系统的监控和操作。

四、软件设计1. 编程语言：采用PLC的编程语言，如梯形图、指令表等，实现系统的控制逻辑。

2. 控制算法：根据机械手的运动需求，设计合适的控制算法，如PID控制、模糊控制等，实现机械手的精确控制。

3. 人机界面程序：编写人机界面的程序，实现用户对系统的监控和操作。

包括系统状态显示、参数设置、运动控制等功能。

五、系统实现1. 硬件连接：将PLC控制器、气动执行机构、传感器、人机界面等部分连接起来，形成完整的控制系统。

2. 程序编写：根据系统的控制要求，编写PLC程序和人机界面程序。

3. 系统调试：对系统进行调试，确保系统的控制精度、稳定性和可靠性。

气动机械手毕业设计气动机械手毕业设计在现代工业领域，机械手被广泛应用于各种生产线和制造过程中。

随着科技的进步和工业自动化的发展，气动机械手作为一种重要的工具，被越来越多的企业所采用。

本文将探讨气动机械手的毕业设计，并讨论其在工业应用中的重要性和挑战。

首先，我们需要了解气动机械手的基本原理和结构。

气动机械手是一种通过气动力驱动的机械手臂，它使用气动元件（如气缸和气动阀）来实现运动控制。

与传统的电动机械手相比，气动机械手具有结构简单、成本低、响应速度快等优点。

因此，它在一些特定的工业应用中表现出色。

在进行气动机械手的毕业设计时，我们需要考虑以下几个方面。

首先是机械结构设计。

机械手的结构设计直接影响其运动能力和稳定性。

我们需要根据具体的应用需求，选择合适的机械结构，如平行机械臂、串联机械臂等。

同时，还需要考虑机械手的负载能力和工作范围，确保其能够满足实际工作环境的要求。

其次是气动系统设计。

气动机械手的运动控制依赖于气动系统的设计和优化。

我们需要选择合适的气缸和气动阀，并设计合理的气路布局，以确保机械手的运动平稳和准确。

此外，还需要考虑气动系统的能耗和噪音控制，以提高机械手的工作效率和环境友好性。

另外一个重要的方面是控制系统设计。

气动机械手的运动控制需要依靠先进的控制算法和系统。

我们可以采用传统的PID控制方法，也可以使用先进的模糊控制或神经网络控制方法。

无论采用何种方法，都需要进行系统建模和参数调整，以实现机械手的精确控制和运动规划。

此外，还可以考虑一些创新的设计元素，以提升气动机械手的性能和功能。

例如，可以加入视觉识别系统，使机械手能够自动识别并抓取目标物体。

还可以加入力觉反馈系统，使机械手能够感知外部力的大小和方向，从而更好地适应复杂的工作环境。

在进行气动机械手的毕业设计时，我们还需要考虑实际的制造和装配过程。

机械手的制造和装配需要考虑到材料的选择、加工工艺的优化以及装配工艺的设计。

同时，还需要进行严格的测试和验证，以确保机械手的性能和可靠性。

摘要为工业机械手研制一个技术性能优良的控制系统，对于提高工业机械手的整体技术性能来说具有十分重要的意义。

本论文正是针对这一课题，选择了可编程控制器(PLC)作为工业机械手的控制系统，这对提升工业机械手的整体技术性能起到了良好的作用。

本论文的控制对象是由三个搬运机械手组成的机械手群，每个机械手完成八个根本动作，三个机械手互相配合动作。

机械手由气缸驱动，气缸受电磁阀控制。

限位开关检测机械手是否到达固定位置。

可编程控制器(PLC)控制每个机械手的动作，实现机械手群的自动运行。

本论文可编程控制器(PLC)选用西门子〔SIEMENS〕公司S7–200系列的CPU224，并扩展了EM221数字量输入模块和EM222继电器输出模块。

机械手的开关量信号直接输入PLC，PLC通过中间继电器对电磁阀加以控制。

在软件上，设计了主程序和子程序。

主程序控制机械手群动作，子程序控制每个机械手动作。

本论文的重点放在PLC各硬件局部的设计和介绍、PLC梯形图的编写上。

在整体设计过程中按照“提出问题，分析问题，解决问题〞的主导思想，对整个系统的设计工作做出了细致的阐述。

关键词：可编程控制器(PLC)；气动机械手；梯形图；CPU224；AbstractDevelops a technical performance fine control system for the industry manipulator, regarding enhances the industry manipulator's overall technical performance to have the extremely vital significance. The present paper is precisely in view of this topic, chose programmable logical controller (PLC) to take the industry manipulator's control system, this to promoted the industry manipulator's overall technical performance toplay the good role.The present paper controlled member is by three the manipulator group which transports the manipulator to be posed, each manipulator pletes eight elementary actions, three manipulators coordinate the movement mutually. The manipulator actuates by the air cylinder, air cylinder solenoid valve control. The limit switch examines the manipulator whether arrives the stationary position.The programmable logical controller (PLC) controls each manipulator's movement, realizes the manipulator group automatic movement. Present paper programmable logical controller (PLC) selects SIEMENS Corporation S7–200 series CPU224, and expanded the EM221 numeral quantity load module and the EM222 relay output module. Manipulator's switch quantity signal direct input PLC, PLC controls through the intermediate relay to the solenoid valve. On the software, has designed the master routine and the subroutine. The master routine controls the manipulator group movement, the subroutine controls each manipulator to act.The present paper key point places the PLC various hardware part the design and the introduction, in the PLC trapezoidal chart pilation. Defers to in the overall design process “asks the question, the analysis question, solves the problem〞 the guiding ideology, has made the careful elaboration to the overall system design workKey words：Programmable Logical Controller (PLC) ；Air Ooperated Mmanipulator；Trapezoidal Cchart；CPU224；目录第1章绪论11.1 机械手的概念11.2 气动机械手的简介11.2.1 气动技术11.2.2 气动机械手21.2.3 气动机械手的开展趋势3第2章方案论证42.1 机械手的设计42.1.1 气动搬运机械手的结构42.1.2 气动搬运机械手的工作原理42.2 气动搬运机械手群52.2.1 气动搬运机械手群结构52.2.2 气动搬运机械手群工作原理62.3 本论文的主要内容与达到的目标62.4 本系统的控制方案6第3章系统硬件电路的设计73.1 PLC的简介773.1.2 PLC的应用领域83.1.3 PLC的系统组成83.1.4 PLC的工作原理103.2 输入/输出信号123.3 PLC的选型143.4 I/O地址分配163.5 PLC外部接线183.6 电气控制原理21第4章软件设计224.1 机械手1控制程序224.2 机械手2控制程序254.3 机械手3控制程序284.4 机械手群主程序31第5章结论34参考文献35致谢35附录Ⅰ37附录Ⅱ53附录Ⅲ58第1章绪论机械手是近几十年开展起来的一种高科技自动化生产设备。

气动机械手设计(本科毕业论文)摘要随着现代智能制造技术的不断发展，机械手已经成为现代自动化生产中重要的组成部分。

其中，气动机械手作为一种新型机械手，具有操作简单，成本低廉等优点，在各种领域中得到了广泛应用。

本文针对气动机械手的设计和制造，探究了气动机械手的性能和操作特点，通过对机械手的结构设计和关键部件的选用，实现了气动机械手的开发和制造。

关键词：气动机械手；设计；制造；性能；操作特点AbstractWith the continuous development of modern intelligent manufacturing technology, the mechanical arm has become an important part of modern automated production. Among them, the pneumatic mechanical arm, as a new type of mechanical arm, has the advantages of simple operation and low cost, and has been widely used in various fields. This paper aims to explore the performance and operation characteristics of pneumatic mechanical arms through the design and manufacturing of pneumatic mechanical arms. By selecting the structure design ofthe mechanical arm and the key components, we have achieved the development and manufacturing of pneumatic mechanical arms.Keywords: pneumatic mechanical arm; design; manufacturing; performance; operation characteristics一、引言随着现代工业的快速发展，机械手已成为自动化生产中不可或缺的设备。

《基于PLC的气动机械手控制系统设计》篇一一、引言随着工业自动化程度的不断提高，气动机械手作为一种重要的自动化设备，其控制系统的设计变得越来越关键。

本文旨在介绍一种基于PLC的气动机械手控制系统设计，以提高机械手的控制精度、稳定性和可靠性。

二、系统概述基于PLC的气动机械手控制系统主要由气动执行机构、传感器、PLC控制器、上位机监控系统等部分组成。

气动执行机构负责完成机械手的各项动作，传感器负责检测机械手的位置、速度等信息，PLC控制器负责接收传感器的信号并控制气动执行机构的动作，上位机监控系统则用于实时监控机械手的运行状态。

三、系统设计1. 气动执行机构设计气动执行机构是机械手的核心部分，包括气缸、气动阀等。

气缸的选型应根据机械手的负载、行程等要求进行，气动阀则负责控制气缸的进气、排气，以实现机械手的各项动作。

2. 传感器设计传感器是机械手控制系统中的重要组成部分，用于检测机械手的位置、速度等信息。

常用的传感器包括光电传感器、接近传感器等。

这些传感器应具有高精度、高稳定性的特点，以保证机械手控制的准确性。

3. PLC控制器设计PLC控制器是整个控制系统的核心，负责接收传感器的信号并控制气动执行机构的动作。

在选择PLC时，应考虑其处理速度、可靠性、扩展性等因素。

此外，还需要根据机械手的控制要求，编写相应的控制程序。

4. 上位机监控系统设计上位机监控系统用于实时监控机械手的运行状态，包括机械手的位置、速度、工作状态等信息。

通过上位机监控系统，可以实现对机械手的远程控制、故障诊断等功能。

四、控制系统实现在控制系统实现过程中，需要完成以下步骤：1. 根据机械手的控制要求，编写相应的PLC控制程序。

2. 将传感器与PLC控制器进行连接，确保传感器能够正常工作并输出信号。

3. 将气动执行机构与PLC控制器进行连接，确保PLC能够控制气动执行机构的动作。

4. 搭建上位机监控系统，实现对机械手的远程控制和实时监控。