PLC机械手动作的模拟

P L C机械手动作的模拟集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-

目录

一、摘要 (1)

二、控制要求 (2)

三、控制原理介绍及图示 (3)

1、机械手动作的模拟实验面板图 (3)

2、输入/输出接线列表 (3)

3、控制过程 (3)

四、控制方案 (5)

1、工作过程分析 (5)

2、梯形图 (6)

五、运行调试 (9)

六、小结 (10)

七、参考文献 (11)

一、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。

机械手：mechanicalhand，也被称为自动手，autohand

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，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。因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。

机械手主要由手部、运动机构和控制系统三大部分组成。手部是用来抓持工件（或工具）的部件，根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式，如夹持型、托持型和吸附型等。运动机构，使手部完成各种转动（摆动）、移动或复合运动来实现规定的动作，改变被抓持物件的位置和姿势。

机械手的种类，按驱动方式可分为液压式、气动式、电动式、机械式机械手；按适用范围可分为专用机械手和通用机械手两种；按运动轨迹控制方式可分为点位控制和连续轨迹控制机械手等。

机械手通常用作机床或其他机器的附加装置，如在自动机床或自动生产线上装卸和传递工件，在加工中心中更换刀具等，一般没有独立的控制装置。有些操作装置需要由人直接操纵，如用于原子能部门操持危

险物品的主从式操作手也常称为机械手。机械手在锻造工业中的应用能进一步发展锻造设备的生产能力，改善热、累等劳动条件。

就个人而言，希望通过这次毕业设计对未来将从事的工作进行一次适应训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后的工作打下一个良好的基础。

由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请老师给予指教。

2、控制要求

图中为一个将工件由A处传送到B处的机械手，上升/下降和左移/右移的执行用双线圈二位电磁阀推动气缸完成。当某个电磁阀线圈通电，就一直保持现有的机械动作，例如一旦下降的电磁阀线圈通电，机械手下降，即使线圈再断电，仍保持现有的下降动作状态，直到相反方向的线圈通电为止。另外，夹紧/放松由单线圈二位电磁阀推动气缸完成，线圈通电执行夹紧动作，线圈断电时执行放松动作。设备装有上、下限位和左、右限位开关，它的工作过程如图所示，有八个动作，即为：

图1动作顺序图

三、控制原理介绍及图示

1、机械手动作的模拟实验面板图：

图2实验模板图

2、输入/输出接线列表

表1输入/输出接线列表

3、工作过程分析

当机械手处于原位时，上升限位开关I0.2、左限位开关I0.4均处于接通（“1”状态），移位寄存器数据输入端接通，使M10.0置“1”，

Q0.5线圈接通，原位指示灯亮。

按下启动按钮，SB1置“1”，产生移位信号，M10.0的“1”态移至M101，下降阀输出继电器I0.0接通，执行下降动作，由于上升限位开关U0.2断开，M10.0置“0”，原位指示灯灭。

当下降到位时，下限位开关SQ1接通，产生移位信号，M10.0的“0”态移位到M10.1，下降阀Q0.0断开，机械手停止下降，M10.1的“1”态移到M10.2，M20.0线圈接通，M20.0动合触点闭合，夹紧电磁阀Q0.1接通，执行夹紧动作，同时启动定时器T37，延时1.7秒。

机械手夹紧工件后，T0动合触点接通，产生移位信号，使M10.3置“1”，“0”态移位至M102.，上升电磁阀YQ0.2接通，I0.1断开，执行上升动作。由于使用S指令，M20.0线圈具有自保持功能，Q0.1保持接通，机械手继续夹紧工件。

当上升到位时，上限位开关I0.2接通，产生移位信号，“0”态移位至M10.3，Q0.2线圈断开，不再上升，同时移位信号使M10.4置“1”，Q0.4断开，右移阀继电器Q0.3接通，执行右移动作。

待移至右限位开关动作位置，I0.3动合触点接通，产生移位信号，使M10.3的“0”态移位到M10.4，Q0.3线圈断开，停止右移，同时M10.4的“1”态已移到M10.5，Q0.0线圈再次接通，执行下降动作。

当下降到使I0.1动合触点接通位置，产生移位信号，“0”态移至

M10.5，“1”态移至M10.6，Q0.0线圈断开，停止下降，R指令使M20.0复位，Q0.1线圈断开，机械手松开工件；同时T38启动延时1.5秒，T1

动合触点接通，产生移位信号，使M10.6变为“0”态，M10.7为“1”态，Q0.2线圈再度接通，I0.1断开，机械手又上升，行至上限位置，

I0.2触点接通，M10.7变为“0”态，M11.2为“1”态，I0.2线圈断开，停止上升，Y004线圈接通，X003断开，左移。

到达左限位开关位置，X004触点接通，M11.2变为“0”态，M11.3为“1”态，移位寄存器全部复位，Q0.4线圈断开，机械手回到原位，由于I0.2、I0.4均接通，M10.0又被置“1”，完成一个工作周期。

再次按下启动按钮，将重复上述动作。

四、控制方案

1、工作过程分析：

1）使用状态转移指令当满足X000闭合条件时，跳转到S20，使线圈Y000得电，机械手开始下降；

2）当满足下限位开关X001闭合条件时，跳转到S21，触发定时器T0，延时1S后，使Y001得电并保持；机械手夹紧工件；

3）当满足定时器T0条件时，触发线圈Y002，机械手上升；

4）当满足上限位开关X002闭合条件时，跳转到S23，触发线圈Y003，使机械手带着工件右移；

5）当满足右限位开关X003闭合条件时，跳转到S24，触发线圈Y000，使机械手带着工件下降；

6）当满足下限位开关X001闭合条件时，跳转到S25，使线圈Y001失电，机械手松开工件；定时器T0触发；

7）当满足定时器T0条件时，跳转到S26，触发线圈Y002，使机械手上升；

8）当满足上限位开关X002闭合条件时，跳转到S27，触发线圈Y004，使机械手左移；

9）当满足左限位开关X004闭合条件时，机械手停止左移，复位。