PLC机械手臂毕业设计

基于三菱PLC的机械手控制系统设计毕业设计机械手是一种广泛应用于工业生产的设备。

在传统工艺中，采用继电器控制时需要使用大量的继电器，接线复杂，容易出现故障，维修困难，费时费工，增加了成本，影响了设备的工效。

因此，采用可编程控制器（PLC）对机械手进行控制是一种更加可靠、方便的方法。

本文介绍了使用XXX生产的F1/F2系列PLC对机械手进行控制的设计方案。

该方案根据机械手的运动规律进行软件编程，实现了手动操作和自动操作。

采用梯形控制直观易懂，PLC控制使接线简化，安装方便，减少了维修量，提高了工效。

第一章 PLC的技术简述1.1 PLC的定义PLC是一种可编程控制器，是一种数字计算机，可用于控制各种工业过程，包括机械手的控制。

PLC通过数字输入和输出模块与外部设备进行通信，通过编程实现对设备的控制。

1.2 PLC的特点PLC具有可编程性、可靠性、灵活性、扩展性等特点。

它可以根据不同的应用需求进行编程，可以适应不同的工业环境，具有较高的可靠性和稳定性，可以方便地进行扩展和升级。

1.3 PLC的一般结构PLC一般由中央处理器、存储器、输入模块、输出模块、通信模块等组成。

其中，中央处理器是PLC的核心部件，负责执行程序和控制设备。

存储器用于存储程序和数据。

输入模块用于接收外部设备的信号，输出模块用于控制外部设备的动作，通信模块用于与其他设备进行通信。

1.4 PLC的基本工作原理PLC的基本工作原理是通过输入模块接收外部设备的信号，经过中央处理器进行处理，然后通过输出模块控制外部设备的动作。

PLC的程序是由用户编写的，可以根据实际需求进行修改和升级。

PLC的输入和输出可以根据需要进行扩展，以适应不同的应用场合。

第二章机械手控制系统的控制要求2.1 工作对象的介绍机械手是一种用于自动化生产的设备，可以完成各种物料的搬运、装卸、组装等操作。

机械手的控制需要考虑到其运动规律和工作对象的特点。

2.2 工作原理机械手的工作原理是通过电机驱动各个关节进行运动，实现对工作对象的搬运、装卸、组装等操作。

PLC控制气动机械手的毕业设计PLC（可编程逻辑控制器）是一种用于工业自动化控制系统的数字计算机。

在工业领域，气动机械手是一种常见的机械装置，用于执行各种复杂的操作。

结合PLC技术来控制气动机械手，可以提高工作效率、减少人力成本，并且具有高度的可编程性和灵活性。

因此，本毕业设计的目标是使用PLC控制气动机械手的行为。

首先，需要设计和搭建气动机械手的机械结构。

这包括选择适当的材料和组件，设计机械臂的关节、连接方式和传动机构等。

机械结构的设计应该能够实现所需的运动范围和精度，以及承受所需负载的能力。

其次，需要选择合适的气动元件，如气缸和气动阀门等。

这些气动元件将被连接到机械结构上，并通过PLC进行控制。

气缸的选择应考虑所需的推力和速度，以及气动阀门的选择应考虑所需的控制方式和流量。

接下来，需要设计和编程PLC控制系统。

根据机械手的操作需求，编写PLC的程序来控制气动元件的开关和运动。

这可以通过使用PLC的编程软件来实现，例如Ladder Diagram（梯形图）或Structured Text（结构化文本）等。

编程应包括气动机械手的起始、终止、运动和停止等操作。

然后，需要设计和搭建PLC控制系统的电气部分。

这包括选择适当的传感器来监测机械手的位置、速度和负载等参数，并将其与PLC连接。

同时，需要选择适当的开关、继电器和电源，以确保PLC系统的稳定性和可靠性。

最后，需要对设计的气动机械手进行测试和调试。

通过设置适当的测试场景和运行指令，检查气动机械手的运动是否符合预期，并对PLC控制系统进行调整和优化。

在测试和调试阶段，需要对机械手的运动速度、力度和位置进行准确的测量和记录，以确保其性能和精度。

在本毕业设计中，将使用PLC技术来控制气动机械手的行为。

通过设计和搭建机械结构、选择气动元件、编程PLC控制系统和搭建电气部分，可以实现对气动机械手的精确控制和自动化操作。

这样的设计不仅可以提高工作效率和准确性，还可以减少人力成本和操作风险。

1绪论1.1课题提出背景如今，机械自动化已经成为了新时代的主题。

其中，机械手是工业生产过程中应用最多的，而且它的发展也是最快的。

工业生产自动化的程度越来越高，而生产环境变得越来越恶劣，这样对工人提出了更高的要求，比如安全性、健康性、环保性等。

机械手可以有效的解决这个问题，它可以在高温、高压、有毒、放射性等场合应用。

在机械制造行业中，机械手又称工业机器人，它主要被应用于运送加工原料或者给特定的机床进行刀具的转换和机器的装配等一些自动化流水生产线上。

综上所述，机械手的应用更加有效率，同时还能降低生产成本。

机械手是一门综合性的学科，它包含了机械、电子、材料、自动控制等许多学科方面的知识。

随着计算机和电子技术的飞速发展，机械手也不断的更新换代，朝着精密化、智能化、复杂化的方向发展。

如今的机械手加入了传感器反馈系统，当机械手发生故障时，它可以自我检测，并且自动修复。

工业的自动化程度的高低离不开PLC，它的控制能力越高，自动化的程度也越高。

所以PLC常被用于工业生产中，随着它的地位逐渐增长，它的功能也随之有了很大的提高。

对于PLC而言，它的程序编写容易、系统操作灵活，同时对于控制也方便实现，这样能够提高工业生产的效率和加工的质量。

在一些恶劣的环境下，PLC同样能够取代人类去完成一些控制，从另一方面而言，成本也相对减轻了许多。

基于PLC设计的机械手自动操作系统，更加容易实现生产的连续性。

在本次设计任务中，选用三菱系列的PLC对机械手进行控制，完成自动操作系统的设计。

实现对机械手的上下、左右、旋转等控制，要完全实现这些，还需要其它辅助元器件，比如气缸、传感器、电磁阀、底座和支架等。

为了能够更加直观的对机械手的动作进行展示，在本次设计中加入了组态软件对机械手进行监控。

MCGS是一种用于对机械手整体监控的一种组态软件，通过对机械手运动数据的采集，MCGS以动画形式表现，对机械手的运动过程进行监控和整个流程的控制。

1.2国内外研究现状在1954年，美国的著名工程师沃尔德最早提出了人机一体化的构想；到了1959年，拥有丰富创造力的两人沃尔德和英格伯一同制造出了世界上第一台机械手；1962年时，美国政府将机械手的实用性做了相关的叙述，机械手慢慢被大家所认知；1970年在美国召开了第一届有关机械手相关的会议，主要研究它的价值和实用性；1973年美国一家公司开始制造出了一台小型的机械手，为工业发展做奠基；直到1980年，机械手在日本很快的发展起来，使得机械手得到了充分的改进，现在机械手正在向智能化、高速化、精密化的方向发展，机械手的定位精度也是越来越高，能达到现在的纳米级别，它的运行速度可以达到3m/s，产出的产品可以达到6轴，夹起工件的重量也是越来越大。

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“工业机械手二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、保障产品质量、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。

1、1、2机械手的组成机械手的组成及其相互之间的关系如图所示。

机械手主要由实施机构、驱动系统、控制系统及位置检测装置等组成。

（一）实施机构包括手部、手腕、手臂和立柱等部件，有的还增设行走机构。

1、手部即与物件接触的部件。

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。

2、手腕是联接手部和手臂的部件，其调整或改变工件方位的作用。

3、手臂支承手腕和手部的部件，用以改变工件的空间位置。

4、立柱是支承手臂的部件，立柱也可以是手臂的一部分，手臂的回转运动和升降（或俯仰）运动均与立柱有密切的联系。

5、行走机构机械手为了完成远距离的操作和扩大使用范围，可以增设滚轮行走机构。

滚轮式行走机构可分为有轨的或是无轨的两种。

范学院成人高等教育毕业论文 (1)第1章绪论 (2)1.1 课题背景 (2)1.2 机械手的定义与分类 (3)1.3 机械手应用及组成结构 (3)1.4 机械手的发展趋势 (4)1.5 总体设计要求 (5)第2章 PLC的介绍与选择 (6)2.1 PLC的特点 (6)2.2 PLC的选型 (6)2.3 三菱FX系列的结构功能 (8)第3章各功能实现形式与控制方式 (9)3.1 本机械手模型的机能和特性 (9)3.2 夹紧机构 (9)3.3 躯干 (10)3.4 旋转编码盘 (9)第4章控制系统设计 (10)4.1 控制系统硬件设计 (10)4.1.1 PLC梯形图中的编程元件 (11)4.1.2 PLC的I/O分配 (12)4.1.3 机械手控制系统的外部接线图 (13)4.2 控制系统软件设计 (13)4.2.1 公用程序 (13)4.2.2 自动操作程序 (15)4.2.3手动单步操作程序 (20)4.2.4 回原位程序 (24)4.3 PLC程序的上载和下载 (27)4.3.1 PLC程序的上载 (27)4.3.2 PLC程序的下载 (27)第5章设计小结 (28)致谢.............................................. 错误！未定义书签。

二、参考文献 (30)基于PLC控制的机械手设计曹洪波摘要机械手是一种能自动化定位控制并可重新编程序以变动的多功能机器，本文介绍的是机械手模型基于PLC的控制系统设计。

首先，对可编程控制器进行相应的介绍，选择了PLC的型号。

然后，通过对机械手的各功能实现形式和控制方式研究，给出各部分的实现方案并确定了控制系统的器材。

最后，进行PLC控制系统的硬件结构和软件（一）课题背景随着现代工业技术的发展，工业自动化技术越来越高，生产工况也有趋于恶劣的态势，这对一线工人的操作技能也提出了更高的要求，同时操作工人的工作安全也受到了相应的威胁。

机械手plc控制设计毕业论文机械手PLC控制设计毕业论文引言：机械手是一种能够模拟人手运动的机械装置，广泛应用于工业生产线、医疗手术等领域。

PLC（可编程逻辑控制器）作为一种常见的自动化控制设备，被广泛应用于机械手的控制系统中。

本篇论文将探讨机械手PLC控制设计的相关内容，包括PLC选型、控制算法设计以及实验验证等。

一、PLC选型在机械手的PLC控制设计中，PLC选型是至关重要的一步。

首先，需要考虑机械手的运动范围、负载能力以及精度要求等因素，以确定所需的PLC输入输出点数和处理能力。

其次，还需考虑PLC的可靠性、稳定性以及扩展性等因素，以满足未来可能的升级需求。

最后，还需考虑PLC的成本，以确保在满足需求的前提下，控制系统的成本能够得到合理控制。

二、控制算法设计机械手的控制算法设计是机械手PLC控制设计中的核心环节。

根据机械手的运动特性和任务需求，可以采用不同的控制算法。

常见的控制算法包括位置控制、速度控制和力控制等。

位置控制是通过控制机械手的关节角度或末端执行器的位置来实现目标位置的控制。

速度控制则是通过控制机械手的关节角速度或末端执行器的速度来实现目标速度的控制。

力控制则是通过控制机械手的关节力矩或末端执行器的力来实现目标力的控制。

在实际应用中，常常需要综合考虑多种控制算法，以实现更加精确和灵活的控制。

三、实验验证为了验证机械手PLC控制设计的有效性和性能，需要进行实验验证。

首先，需要搭建机械手的实验平台，包括机械结构、传感器和执行器等。

其次，需要编写PLC程序，实现机械手的控制算法。

在实验过程中，需要采集和分析机械手的运动轨迹、力矩以及控制误差等数据，以评估控制系统的性能。

最后，可以通过与其他控制方法进行比较，验证机械手PLC控制设计的优势和局限性。

结论：机械手PLC控制设计是一项复杂而重要的任务，涉及到PLC选型、控制算法设计以及实验验证等多个方面。

合理的PLC选型能够满足机械手的控制需求，并确保系统的可靠性和稳定性。

plc控制机械手毕业设计PLC控制机械手毕业设计随着科技的不断进步和工业自动化的发展，PLC（可编程逻辑控制器）在工业领域中扮演着重要的角色。

在现代工厂中，机械手已经成为生产线上不可或缺的一部分，它能够高效地完成各种复杂的任务。

本文将探讨如何利用PLC控制机械手的毕业设计。

首先，我们需要明确毕业设计的目标。

在这个项目中，我们的目标是设计一个能够自动完成特定任务的机械手系统。

这个任务可以是从一个位置抓取物体并将其放置到另一个位置，也可以是完成一系列特定的动作。

通过PLC控制机械手，我们可以实现自动化生产线的效率提升和人力成本的降低。

接下来，我们需要选择合适的机械手和PLC设备。

机械手的选择应该基于任务的要求和工作环境的特点。

不同的机械手有不同的工作范围、载重能力和速度等特点。

同时，我们还需要选择一款功能强大的PLC设备，它应该能够满足我们对机械手的控制需求，并且具备良好的稳定性和可靠性。

在设计过程中，我们需要考虑到机械手的运动轨迹规划和控制。

通过PLC编程，我们可以实现机械手的精确控制和运动轨迹的规划。

在编程过程中，我们可以使用PLC的编程语言（如Ladder Diagram）来描述机械手的动作和运动逻辑。

通过编写逻辑控制程序，我们可以实现机械手的自动化操作。

此外，我们还需要考虑到机械手的传感器和反馈控制。

通过安装传感器，我们可以实时监测机械手的位置、速度和载荷等参数。

这些传感器可以与PLC设备进行连接，将实时数据传输给PLC进行处理和控制。

通过反馈控制，我们可以实现机械手的闭环控制，提高其运动的精确性和稳定性。

在毕业设计的实施过程中，我们需要进行系统的调试和测试。

通过模拟实际工作场景，我们可以验证机械手系统的性能和稳定性。

在测试过程中，我们可以通过修改PLC程序和参数来优化机械手的控制效果。

通过不断的调试和改进，我们可以最终实现一个高效、稳定的机械手系统。

最后，我们需要进行毕业设计的总结和评估。

（完整版）基于PLC的机械⼿⾃动控制的毕业设计论⽂物理与电⼦⼯程学院《PLC原理与应⽤》课程设计报告书设计题⽬：基于PLC的机械⼿⾃动控制的设计专业：⾃动化班级：XXX学⽣姓名:XX学号:XXXX指导教师：XXXX2013年12⽉20⽇物理与电⼦⼯程学院课程设计任务书专业：⾃动化班级： 3班摘要⼯业机械⼿是近代⾃动控制领域中出现的⼀项新的技术，是现代控制理论与⼯业⽣产⾃动化实践相结合的产物，并以成为现代机械制造⽣产系统中的⼀个重要组成部分。

⼯业机械⼿是提⾼⽣产过程⾃动化、改善劳动条件、提⾼产品质量和⽣产效率的有效⼿段之⼀。

尤其在⾼温、⾼压、粉尘、噪声以及带有放射性和污染的场合，应⽤得更为⼴泛。

在我国，近⼏年来也有较快的发展，并取得⼀定的效果，受到机械⼯业和铁路⼯业部门的重视。

本⽂介绍的物料搬运机械⼿可在空间抓放物体，可代替⼈⼯在⾼温和危险的作业区进⾏作业，主要作⽤是完成机械部件的搬运⼯作，能放置在各种不同的⽣产线或物流流⽔线中，使零件搬运、货物运输更快捷、便利。

关键词：PLC；机械⼿控制；程序设计⽬录1 课题介绍 ...............................................1.1 课题设计内容...........................................1.2课题设计具体要求........................................1.3课题研究的⽬的和意义.................................... 2机械⼿和PLC的概念及选择................................2.1机械⼿的概念............................................2.2 PLC的概念..............................................3 PLC控制机械⼿的系统....................................3.1机械⼿的流程图..........................................3.2 IO地址分配.............................................3.3 机械⼿的PLC编程语句 ...................................3.4机械⼿⾃动控制的梯形图.................................. 4⼼得体会................................................参考⽂献 ..............................................1 课题介绍1.1 课题设计内容机械⼿设有调整、连续、单周及步进四种⼯作⽅式，⼯作时要⾸先选择⼯作⽅式，然后操作对应按钮。