【正文】 械手的要求將越來越高，其技術也越來越成熟。比如：最典型的發(fā)展是生產者將此產品大量應用于衛(wèi)生行業(yè)（全自動生化分析儀），從而實現(xiàn)了衛(wèi)生檢驗中急需短時間、大量樣品數(shù)據(jù)的要求，但在衛(wèi)生領域的機械手因采用樣品加單一酶試劑顯色法，且采用濾光片結構設計，造成試劑價格昂貴，限制了產品市場的發(fā)展。3自上世紀六十年代，機械手被實現(xiàn)為一種產品后，對它的開發(fā)應用也在不斷發(fā)展，利用機械手搬運物體、裝配、切割、噴染等等，應用非常廣泛。1）.可靠性高、抗干擾能力強PLC能在惡劣的環(huán)境如電磁干擾、電源電壓波動、機械振動、溫度變化等中可靠地工作，PLC的平均無故障間隔時間高，日本三菱公司的F1系列PLC平均無故障時間間隔長達30萬h，這是一般微機所不能比擬的。4）.用于工業(yè)機器人控制 5）.用于多層分布式控制系統(tǒng)高功能的PLC具有較強的通信聯(lián)通能力，可實現(xiàn)PLC與PLC之間、PLC與遠程I/O之間、PLC與上位機之間的通信。2）.用于模擬量控制PLC通過模擬量I/O模塊，可實現(xiàn)模擬量和數(shù)字量之間轉換，并對模擬量控制。用PLC取代繼電器控制和順序控制器控制。按PLC的控制類型，其應用大致可分為以下幾個方面。傳統(tǒng)的繼電器控制具有結構簡單、易于掌握、價格便宜等優(yōu)點，在工業(yè)生產中應用甚廣。以其顯著的優(yōu)點在冶金、化工、交通、電力等領域獲得了廣泛的應用，成為了現(xiàn)代工業(yè)控制三大支柱之一。現(xiàn)今機械手的發(fā)展更主要的是將機械手和柔性制造系統(tǒng)以及柔性制造單元相結合，從而根本改變目前機械制造系統(tǒng)的人工操作狀態(tài)?？傊?，隨著傳感技術的發(fā)展，機械手的裝配作業(yè)的能力將進一步提高。工作時機械手先伸出手指尋找工件，通過裝在手指內的壓力敏感元件產生觸感作用，然后伸向前方，抓住工件。工作時，電視照相機將物體形象變成視頻信號，然后傳送給計算機，以便分析物體的種類、大小、顏色和方位，并發(fā)出指令控制機械手進行工作。如位置發(fā)生稍些偏差時，即能更正，并自行檢測，重點是研究視覺功能和觸覺功能。如發(fā)生某些偏離時，就將引起零部件甚至機械手本身的損壞。在國外機械制造業(yè)中，工業(yè)機械手應用較多，發(fā)展較快。同時要提高精度，減少沖擊，定位精確，以更好地發(fā)揮機械手的作用。將機械手各運動構件，如伸縮、擺動、升降、橫移、俯仰等機構，以及適于不同類型的夾緊機構，設計成典型的通用機構，以便根據(jù)不同的作業(yè)要求，選用不用的典型部件，即可組成各種不同用途的機械手。因此，國內主要是逐步擴大機械手應用范圍，重點發(fā)展鑄鍛、熱處理方面的機械手，以減輕勞動強度，改善作業(yè)條件。它與電子計算機和電視設備保持聯(lián)系，并逐步發(fā)展成為柔性系統(tǒng)FMS(Flexible Manufacturing System)和柔性制造單元FMC(Flexible Manufacturing Cell)中重要一環(huán)。總之，目前機械手的主要經歷分為三代：第一代機械手主要是靠人工進行控制，控制方式為開環(huán)式，沒有識別能力；改進的方向主要是將低成本和提高精度；第二代機械手設有電子計算機控制系統(tǒng)，具有視覺、觸覺能力，甚至聽、想的能力。90年代機械手在特殊用途上有較大的發(fā)展，除了在工業(yè)上廣泛應用外，農、林、礦業(yè)、航天、海洋、文娛、體育、醫(yī)療、服務業(yè)、軍事領域上有較大的應用。60～70年代，又相繼把通用機械手用于汽車車身的點焊和沖壓生產自動線上，亦即是第二代機械手這一新技術進入了應用階段。這種機械手也稱第二代機械手。早在40年代，隨著原子能工業(yè)的發(fā)展，已出現(xiàn)了模擬關節(jié)式的第一代機械手。智能機器人涉及的知識內容，不僅包括一般的機械、液壓、氣動等基礎知識，而且還應用一些電子技術、電視技術、通訊技術、計算技術、無線電控制、仿生學和假肢工藝等，因此它是一項綜合性較強的新技術。專用機械手經過幾十年的發(fā)展，如今已進入以通用機械手為標志的時代。因此，在自動化機床和綜合加工自動生產線上，目前幾乎都設有機械手，以減少人力和更準確地控制生產的節(jié)拍，便于有節(jié)奏地進行生產。在一些動作簡單但又重復作業(yè)的操作中，以機械手代替人手進行工作，可以避免由于操作疲勞或疏忽而造成的人身事故。、避免人身事故在高溫、高壓、低溫、低壓、有灰塵、噪聲、臭味、有放射性或有其它毒性污染以及工作空間狹窄等場合中，用人手直接操作是有危險或根本不可能的。近些年，隨著計算機技術、電子技術以及傳感技術等在機械手中越來越多的應用，工業(yè)機械手已經成為工業(yè)生產中提高勞動生產率的重要因素。目前國內鐵路工廠、機務段等部門，已采用機械手拆裝三通閥、鉤舌、分解制動缸、裝卸軸箱、組裝輪對、清除石棉等，減輕了勞動強度，提高了拆修裝的效率。最近更在加工生產線、自動線上應用，成為機床、設備上下工序聯(lián)接的重要于段。 冷加工方面機械手主要用于柴油機配件以及軸類、盤類和箱體類等零件單機加工時的上下料和刀具安裝等。國內外機械工業(yè)、鐵路部門中機搬運械手主要應用于以下幾方面： 熱加工是高溫、危險的笨重體力勞動，很久以來就要求實現(xiàn)自動化。從這里可看出，裝卸、搬運等工序機械化的迫切性，工業(yè)機械手就是為實現(xiàn)這些工序的自動化而產生的。但除切削加工本身外，還有大量的裝卸、搬運、裝配等作業(yè)，有待于進一步實現(xiàn)機械化。在機械工業(yè)中，加工、裝配等生產是不連續(xù)的。1958年美國聯(lián)合控制公司研制出第一臺機械手。機械手在鍛造工業(yè)中的應用能進一步發(fā)展鍛造設備的生產能力，改善熱、累等勞動條件。機械手通常用作機床或其他機器的附加裝置，如在自動機床或自動生產線上裝卸和傳遞工件，在加工中心中更換刀具等，一般沒有獨立的控制裝置。一般專用機械手有2～3個自由度。自由度是機 械手設計的關 鍵參數(shù)。運動機構的升降、伸縮、旋轉等獨立運動方式，稱為機械手的自由度。手部是用來抓持工件（或工具）的部件，根據(jù)被抓持物件的形狀、尺寸、重量、材料和作業(yè)要求而有多種結構形式，如夾持型、托持型和吸附型等。它可代替人的繁重勞動以實現(xiàn)生產的機械化和自動化，能在有害環(huán)境下操作以保護人身安全，因而廣泛應用于機械制造、冶金、電子、輕工和原子能等部門。本機械手的機械結構主要包括由兩個電磁閥控制的液壓鋼來實現(xiàn)機械手的上升下降運動及夾緊工件的動作，兩個轉速不同的電動機分別通過兩線圈控制電動機的正反轉，從而實現(xiàn)小車的快進、慢進、快退、慢退的運動運動；其動作轉換靠設置在各個不同部位的行程開關(SQ1SQ9)產生的通斷信號傳輸?shù)絇LC控制器，通過PLC內部程序輸出不同的信號，從而驅動外部線圈來控制電動機或電磁閥產生不同的動作，可實現(xiàn)機械手的精確定位；其動作過程包括：下降、夾緊、上升、慢進、快進、慢進、延時、下降、放松、上升、慢退、快退、慢退；其操作方式包括：回原位、手動、單步、單周期、連續(xù)；來滿足生產中的各種操作要求。還有在試驗模擬前先列出I/O表及操作步驟與現(xiàn)象，在實驗時一步步操作驗證猜想是否一致，若不一致在檢查錯誤排錯，這樣思路清晰也會更節(jié)省時間等等。如：在加停止按鈕時要實現(xiàn)任何工作狀態(tài)下都可以停止的功能則可以在主干路或則在輸出線圈前串聯(lián)一個X1常閉觸點，那么任何時候按下X1則會使常閉斷開，從而使狀態(tài)斷開。有許多東西，許多事，不是想像中的那么容易，不去實踐，永遠也不會有提高，尤其是學習PLC上。雖然在這次實訓過程中我也遇到了很多難題。隨著科學技術發(fā)展的日新月異，當今PLC應用在生產生活中可以說得是無處不在，因此作為二十一世紀的大學來說掌握PLC技術是十分重要的，例如，這次的實訓內容是工業(yè)機械手的PLC控制設計。適用于大型系統(tǒng)軟件和應用軟件的開發(fā)。I/O地址X0：啟動按鈕 Y0: 機械手工作指示 X1：停止按鈕 Y1：傳送帶B X2:單步/連續(xù)控制開關 Y2：傳送帶A X3：機械手下限位開關 Y3：控制右旋 X4：機械手上限位開關 Y4：控制左旋 X5: 機械手左旋限位開關 Y5：機械手上升 X6: 機械手右旋限位開關 Y6：機械手下降X7: 機械手夾緊限位開關 Y7：機械手夾緊/放松 X10:傳送帶A向前送物控制信號 X11:機械手手動上升 X12:機械手手動下降 X13:機械手手動右旋 X14:機械手手動左旋X15:機械手手動夾緊/放松系統(tǒng)的PLC I/O地址分配表畫出PLC 的I/O硬件接線圖指令表程序梯形圖四、上機調試程序（驗證能否完成功能，寫出過程）操作步驟： 連動部分：按下X0（P01）啟動按鈕，機械手工作指示Y0(ZJ1)燈亮，傳送帶B開始運行Y1(ZJ2)燈亮，機械手從右下限位開始上升Y5(ZJ6)燈亮按下X4(PS4), 機械手工作指示Y0(ZJ1)燈亮，傳送帶B繼續(xù)運行Y1(ZJ2)燈亮，機械手開始左旋Y4(ZJ5)燈亮按下X5(PS5), 機械手工作指示Y0(ZJ1)燈亮，傳送帶B繼續(xù)運行Y1(ZJ2)燈亮，機械手開始下降Y6(ZJ7)燈亮按下X3(PS3)、X10(TD), 機械手工作指示Y0(ZJ1)燈亮，傳送帶B繼續(xù)運行Y1(ZJ2)燈亮，傳送帶A啟動Y2(ZJ3)燈亮按下X7（HL2），機械手工作指示Y0(ZJ1)燈亮，傳送帶B繼續(xù)運行Y1(ZJ2)燈亮，機械手上升Y5(ZJ6)燈亮按下X4(PS4), 機械手工作指示Y0(ZJ1)燈亮，傳送帶B繼續(xù)運行Y1(ZJ2)燈亮，機械手開始右旋Y3(ZJ4)燈亮按下X6（HL1）, 機械手工作指示Y0(ZJ1)燈亮，傳送帶B繼續(xù)運行Y1(ZJ2)燈亮，機械手開始下降Y6(ZJ7)燈亮按下X3(PS3), Y0機械手工作指示(ZJ1)燈亮，傳送帶B繼續(xù)運行Y1(ZJ2)燈亮，機械手開始抓物Y7(TL4)燈亮 點動部分：按下X2（PS2）、X0（P01）、X11（P02），機械手工作指示Y0(ZJ1)燈亮，傳送帶B繼續(xù)運行Y1(ZJ2)燈亮，機械手上升Y5(ZJ6)燈亮按下X14（P05），機械手工作指示Y0(ZJ1)燈亮，傳送帶B繼續(xù)運行Y1(ZJ2)燈亮，機械手開始左旋Y4(ZJ5)燈亮按下X12（P03），機械手工作指示Y0(ZJ1)燈亮，傳送帶B繼續(xù)運行Y1(ZJ2)燈亮，機械手開始下降Y6(ZJ7)燈亮按下X10（TD），機械手工作指示Y0(ZJ1)燈亮，傳送帶B繼續(xù)運行Y1(ZJ2)燈亮，傳送帶A啟動Y2(ZJ3)燈亮按下X15（P06），機械手工作指示Y0(ZJ1)燈亮，傳送帶B繼續(xù)運行Y1(ZJ2)燈亮，機械手開始抓物Y7(TL4)燈亮按下X11（P02），機械手工作指示Y0(ZJ1)燈亮，傳送帶B繼續(xù)運行Y1(ZJ2)燈亮，機械手上升Y5(ZJ6)燈亮按下X13（P04），機械手工作指示Y0(ZJ1)燈亮，傳送帶B繼續(xù)運行Y1(ZJ2)燈亮，機械手開始右旋Y3(ZJ4)燈亮按下X12（P03），機械手工作指示Y0(ZJ1)燈亮，傳送帶B繼續(xù)運行Y1(ZJ2)燈亮，機械手開始下降Y6(ZJ7)燈亮五、結論與心得（設計中遇到的問題，如何解決的，有何收獲）我們持續(xù)一周的關于工業(yè)機械手的PLC控制的課程設計已經結束了，通過此次PLC程序設計實踐,我實在是獲益不淺!PLC是今年剛接觸的一門新課，剛開始對這門課程很感興趣，可是學起來的時候感覺有點難度，所以學起來有點畏懼感，以致沒怎么學好！每次上實驗課的時候，雖然都是嘗試著去操作，可還是只會簡單的輸入程序。通過按鍵開關，按照設計要求步驟控制程序步進運行，通過二極管發(fā)光表示機械手的電動機控制。傳送帶B是連續(xù)運轉的。參考文獻《可編程控制器原理與應用》 主編：周惠文 電子工業(yè)出版社 北京， 《可編程控制器原理與應用》 主編：涂明武 北京航空航天出版社 北京， 《PLC操作實訓（三菱）》 主編：孫德勝 李偉 機械工業(yè)出版社 北京， 《PLC應用技術》 主編：馮新強 北京郵電大學出版社 北京，課程設計說明書附錄1 自動程序梯形圖：課程設計說明書課程設計說明書課程設計說明書課程設計說明書課程設計說明書課程設計說明書課程設計說明書附錄2 自動回原點程序梯形圖：課程設計說明書課程設計說明書第二篇：傳送帶工業(yè)機械手的PLC控制課程設計工業(yè)機械手的PLC控制一、課題概述（1）機械手作用工業(yè)機械手的任務是搬運物品，要求它將傳送帶A上的物品搬運到傳送帶B上，由于傳送帶A、B都按規(guī)定的方向和規(guī)律運行，每當機械手從傳送帶A上取走一個物品時，該傳送帶向前步進一段距離，將下一個物品傳送到位，以便機械手在下一個工作循環(huán)取走物品。運用學習成果，把理論運用于實際，使理論得以提升，形成創(chuàng)新思想。心得體會可編程控制器課程設計是課程當中一個重要環(huán)節(jié)，通過了2周的課程設計使我對plc設計過程有進一步了解，對plc產品的有關的控制知識有了深刻的認識。返回原點后，原點條件滿足，為進入自動工作方式作好準備。在此工作方式下，機械手可能處于三種情況下，應分別處理。自動程序梯形圖見附錄1。當系統(tǒng)處于連續(xù)工作狀態(tài)時，“連續(xù)”，、進而開始程序執(zhí)行，其常閉觸點斷開，開始了下一個周期的執(zhí)行，以此來實現(xiàn)連續(xù)執(zhí)行。單周期、連續(xù)和單步工作方式主