【正文】 要求理想化簡單化，對于一些往復(fù)的工作由機(jī)械手遠(yuǎn)程控制或自動(dòng)完成顯得非常重要。但各單位一般根據(jù)期刊的主管單位的級別來對期刊劃為省級期刊和國家級期刊?！　∫话闫胀铮ㄊ〖?、國家級）審核時(shí)間為一周，高質(zhì)量的雜志，審核時(shí)間為1420天。梅森）因此，沒有創(chuàng)造性，學(xué)術(shù)論文就沒有科學(xué)價(jià)值。如果說學(xué)位申請者的課程考試通過了，但論文在答辯時(shí)被評為不合格，那么就不會(huì)授予他學(xué)位?！　?) 著錄參考文獻(xiàn)能方便地把論文作者的成果與前人的成果區(qū)別開來。所有引用別人的觀點(diǎn)或文字，無論曾否發(fā)表，無論是紙質(zhì)或電子版，都必須注明出處或加以注釋。本設(shè)計(jì)機(jī)械手主要用于物料的運(yùn)輸。它可代替人的繁重勞動(dòng)以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化，能在有害環(huán)境下操作以保護(hù)人身安全，因而廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、冶金、電子、輕工和原子能等部門。關(guān)鍵字： 可編程控制器PLC；機(jī)械手；步進(jìn)電機(jī)；控制設(shè)計(jì)；I/O接口；電氣回路如需要圖紙等資料，聯(lián)系1961660126研究成果的嚴(yán)肅態(tài)度以及向讀者提供有關(guān)信息的出處，正文之后一般應(yīng)列出參考文獻(xiàn)表引文應(yīng)以原始文獻(xiàn)和第一手資料為原則。偽注、偽造、篡改文獻(xiàn)和數(shù)據(jù)等，均屬學(xué)術(shù)不端行為致謝一項(xiàng)科研成果或技術(shù)創(chuàng)新,往往不是獨(dú)自一人可以完成的,還需要各方面的人力,財(cái)力,在許多論文的末尾都列有致謝　　1) 著錄參考文獻(xiàn)可以反映論文作者的科學(xué)態(tài)度和論文具有真實(shí)、廣泛的科學(xué)依據(jù)，也反映出該論文的起點(diǎn)和深度?！　01] Brown, H. D. Teaching by Principles: An Interactive Approach to Language Pedagogy[M]. Prentice Hall Regents, 1994.　　[02] Brown, J Set al. Situated Cognition and the Culture of Learning[J]. Educational Reasercher, 1, 1989.　　[03] Chris, Dede. The Evolution of Constructivist Learning Environments: Immersion in Distributed Virtual Worlds[J]. Educational Technology, SeptOct, 1995.　　學(xué)位申請者如果能通過規(guī)定的課程考試，而論文的審查和答辯合格，那么就給予學(xué)位?！保ㄋ沟俜艺撐牡膬?nèi)容必須符合歷史唯物主義和唯物辯證法，符合“實(shí)事求是”、“有的放矢”、“既分析又綜合” 的科學(xué)研究方法?！　覜]有對期刊進(jìn)行級別劃分。如需要圖紙等資料，聯(lián)系1961660126Abstract Pneumatic manipulator is a automated devices that can mimic the human hand and arm movements to do something，aslo can according to a fixed procedure to moving objects or control tools. It can replace the heavy labor in order to achieve the production mechanization and automation, and can work in dangerous working environments to protect the personal safety, Therefore widely used in machine building, metallurgy, electronics, light industry and atomic energy sectors.Manipulator is an automatic position control and programming the machine to change again, this design is a model of manipulator based on PLC control system design. Pneumatic manipulator control system of design requirements is in control system of instruction Xia, can will workpiece quickly, and flexible, and accurate, and reliable to grabbed and delivery to specified location, so this design used PLC can programming controller as workpiece crawl manipulator of control system, first under manipulator of action process and entered output requirements select has PLC of model, and under manipulator function and characteristics on all original for has selection and on its for has calculation and school and, After the robot gripper is a design and calculation and school and, on the basis of the electrical circuit has been designed, last on the control system hardware and select the Edit original to determine I/O interface, editing and debugging of programs, so that the robot to plete the final setup tasks.Key words: PLC programmable controller ；Manipulator ；Stepping motor ；Control design ；I/O interface ；Electrical circuit 目 錄摘要……………………………………………………………..……….……....ⅠAbstract……………………………………………………………………...…Ⅱ第1章 緒論…………………………………………………………..….….1 課題背景…………………………………………………………...…..1 機(jī)械手的定義與分類……………………………………………...…..2 機(jī)械手應(yīng)用及組成結(jié)構(gòu)…………………………………………...…..2 機(jī)械手的發(fā)展趨勢…………………………………………….…..…..3 總體設(shè)計(jì)要求………………………………………………….…..…..4 基本內(nèi)容和擬解決的問題……………………………………….….…5第2章 PLC的介紹與選擇…………………………………….…..……6 PLC的特點(diǎn)………………………………………………….….…..…..6 PLC的選型……………………………………………………..…..…..7 三菱FX系列的結(jié)構(gòu)功能………………………………….……...…..8 本章小結(jié)……………………………………………………….....……9第3章 各功能實(shí)現(xiàn)形式與控制方式…………………………..…..…11 機(jī)械手模型的機(jī)能和特性……………………………………..…..…11 夾緊機(jī)構(gòu)…………………………………………………………....…11 軀干……………………………………………………………..…......11 直流電機(jī)的選擇…………………………………………………....…12 步進(jìn)電機(jī)…………………………………………………………....…12 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器……………………………………………….......….14 傳感器……………………………………………………………......16 直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元……………………………………………..…....18 旋轉(zhuǎn)編碼盤………………………………………………………..…18………………………………………………………..…...20 第4章 機(jī)械手手爪的設(shè)計(jì)……………………………………..…..….21 手爪的種類及設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)……………………………………..…21 手指的抓取機(jī)能及手指尺寸計(jì)算………………………………..…22 夾緊氣缸的選用…………………………………………………..…25 手爪驅(qū)動(dòng)力的計(jì)算…………………………………………………..26 氣壓傳動(dòng)的設(shè)計(jì)要求……………………………………………..….30 氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)組成………………………………………………..….30 氣路設(shè)計(jì)………………………………………………………….…..30 本章小結(jié)…………………………………………………………..….31第5章 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)………………………………………………...…32 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)………………………………………………..…32 PLC梯形圖中的編輯元件…………………………………….….…32 PLC的I/O分配………………………………………………..….…33 機(jī)械手控制系統(tǒng)的外部接線圖……………………………….….....33 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)…………………………………………….….....34 公用程序……………………………………………………….….....35……………………………………………………...…36 手動(dòng)單步操作程序……………………………………………...…...36 回原位程序……………………………………………………...…...36……………………………………………………….........47結(jié)論……………………………………………………………………..……..48參考文獻(xiàn)………………………………………………………………..........49 致謝………………………………………………………………………..….51附錄…….……………………………………………………………………..52第1章 緒 論 課題背景隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)越來越高，生產(chǎn)工況也有趨于惡劣的態(tài)勢，這對一線工人的操作技能也提出了更高的要求，同時(shí)操作工人的工作安全也受到了相應(yīng)的威脅。目前主要應(yīng)用于機(jī)床、模鍛壓力機(jī)的上下料以及焊接、噴漆等作業(yè)，它可以按照事先制定的作業(yè)程序完成規(guī)定的操作，有些還具備有傳感反饋能力，能應(yīng)付外界的變化。近些年，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)以及傳感技術(shù)等在機(jī)械手中越來越多的應(yīng)用，機(jī)械手已經(jīng)成為工業(yè)生產(chǎn)中提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的重要因素。因此，在自動(dòng)化機(jī)床和綜合加工自動(dòng)生產(chǎn)線上，目前幾乎都設(shè)有機(jī)械手，以減少人力和更準(zhǔn)確地控制生產(chǎn)的節(jié)拍，便于有節(jié)奏地進(jìn)行生產(chǎn)。機(jī)械手作業(yè)的準(zhǔn)確性和各種環(huán)境中完成作業(yè)的能力，在國民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域有著廣闊的發(fā)展前景。其一，它能部分代替人工操作；其二，它能按照生產(chǎn)工藝要求，遵循一定的程序、時(shí)間和位置來完成工件的傳送和裝卸；其三，它能操作必要的機(jī)具進(jìn)行焊接和裝配。機(jī)械手一般分為三類。第二類是需要人工操作的，稱為操作機(jī)。本項(xiàng)目要求設(shè)計(jì)的機(jī)械手模型可歸為第一類，即通用機(jī)械手。將機(jī)械手各運(yùn)動(dòng)構(gòu)件，如伸縮、擺動(dòng)、升降、橫移、俯仰等機(jī)構(gòu)，以及用于不同類型的夾緊機(jī)構(gòu)，設(shè)計(jì)成典型的通用機(jī)構(gòu)，以便根據(jù)不同的作業(yè)要求，選用不同的典型部件，即可組成不同用途的機(jī)械手，即便于設(shè)計(jì)制造，又便于改換工作，擴(kuò)大了應(yīng)用的范圍。手部裝在手臂前端，可以轉(zhuǎn)動(dòng)、開閉手指。本設(shè)計(jì)采用二指的構(gòu)造。軀干是安裝手臂、動(dòng)力源和各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)的機(jī)架。氣壓驅(qū)動(dòng)所采用的元件為氣壓缸、氣馬達(dá)、氣閥等。通用機(jī)械手則考慮采用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、直流或交流的伺服電動(dòng)機(jī)、變速箱等。機(jī)械手的控制分為點(diǎn)位控制和連續(xù)軌跡控制兩種，目前以點(diǎn)位控制為主，占90％以上。 機(jī)械手的發(fā)展趨勢機(jī)械手自二十世紀(jì)六十年代初問世以來，經(jīng)過40多年的發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)成為制造業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化中重要的機(jī)電設(shè)備。機(jī)械手性能不斷提高，而單機(jī)價(jià)格不斷下降；機(jī)械結(jié)構(gòu)向模塊化、可重構(gòu)化發(fā)展；控制系統(tǒng)向基于PC機(jī)的開放型控制器方向發(fā)展；傳感器作用日益重要；虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在機(jī)械手中的作用已從仿真、預(yù)演發(fā)展到用于過程控制。歸位后首先橫軸步進(jìn)電動(dòng)機(jī)工作，橫軸前伸；前伸到位后，手爪電動(dòng)機(jī)得電帶動(dòng)手爪旋轉(zhuǎn)；當(dāng)傳感器檢測到限位磁頭時(shí)，電動(dòng)機(jī)停止，PLC控制電磁閥動(dòng)作，手張開；延時(shí)一段時(shí)間，豎軸步進(jìn)電動(dòng)機(jī)工作，豎軸下降；下降到位后，電磁閥復(fù)位，手爪夾緊；延時(shí)過后，豎軸上升，同時(shí)橫軸縮回、底盤電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)底盤旋轉(zhuǎn)；當(dāng)橫軸、豎軸、底盤都到位后，橫軸前伸；到位后手爪旋轉(zhuǎn)，然后豎軸下降，電磁閥動(dòng)作，手爪張開；延時(shí)后豎軸上升復(fù)位，然后開始下一周期動(dòng)。(4)手爪夾緊動(dòng)作。5．繪制相關(guān)圖紙。它以微處理器為核心，用編寫的程序進(jìn)行邏輯控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等，并通過數(shù)字量和模擬量的輸入/輸出來控制機(jī)械設(shè)備或生產(chǎn)過程。有相應(yīng)的I/O模塊與工業(yè)現(xiàn)場的器件或設(shè)備，如：按鈕、行程開關(guān)、接近開關(guān)、傳感器及變送器、電磁線圈、控制閥等直接連接。安裝簡單，維修方便 PLC不需要專門的機(jī)房，可以在各種工業(yè)環(huán)境下直接運(yùn)行。它具有豐富的輸入/輸出接口，并且具有較強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力。同時(shí)還要考慮其經(jīng)濟(jì)實(shí)用性以及工