【正文】 結構簡單，制造方便，傳動平穩(wěn)，無噪聲易于自鎖等優(yōu)點。 基于 PLC 的工業(yè)機械手臂控制系統(tǒng) 5 2 機械手機械結構 2． 1 傳動機構 螺旋機構由螺桿、螺母和機架組成，其主要功能是將轉動變換為直線運動，并同時傳遞運動和動 力，按螺旋副中的摩擦性質，螺旋機構可以分為滑動螺旋機構和滾動螺旋機構兩種類型。尤其在高溫、高壓、粉塵、噪聲以及帶有放射性和污染的場合，應用得更為廣泛。 工業(yè)機械手是近代自動控制領域中出現(xiàn)的一項新的技術，是現(xiàn)代控制理論與工業(yè)生自動化實踐相結合的產物，并以成為現(xiàn)代 機械制造生產系統(tǒng)中的一個重要組成部分。與繼電器控制線路相比， PLC 具有可靠性高、抗干擾能力強；體積小、能耗低等特點。并檢測其正確與否。機械手一般由執(zhí)行系統(tǒng)、驅動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和人工智能組成，主要完成移動、轉動、抓取等動作。和計算機、網(wǎng)絡技術一樣，工業(yè)機器人的廣泛應用正在日益改變著人類的生產和生活方式。隨著機器人的產生和大量應用，很多領域，許多單一、重復的機械工作由機器人（也稱機械手）來完成。 關鍵詞 ： 意義，應用，前景，編程語言 ，設計 基于 PLC 的工業(yè)機械手臂控制系統(tǒng) 2 目 錄 ........................................................ 4 2 機械手機械結構 ................................................ 5 2． 1 傳動機構 ................................................................................................................ 5 ................................................. 5 . 滑動螺旋機構 ............................................. 5 ．滾動螺旋機構 ............................................. 6 2． 2 機械手夾持器和機座的結構 .................................... 6 ．機械手夾持器 ............................................. 6 ．機座 .................................................... 7 3 可編程控制 PLC ................................................ 8 3． 1 PLC 簡介 .................................................. 8 3． 2 PLC 內部原理 .............................................. 9 A. 系統(tǒng)程序存儲區(qū) ............................................. 11 B. 系統(tǒng) RAM 存儲區(qū) ............................................. 11 C．用戶程序存儲區(qū) ............................................. 11 3． 3 PLC 的工作原理 ........................................... 12 3． 4 PLC 機型的選擇方法 ....................................... 15 ． PLC 的類型 .............................................. 15 ．輸入輸出模塊的選擇 ...................................... 15 電源的選擇 .............................................. 16 存儲器的選擇 ............................................. 16 功能的選擇 .................................................... 16 經濟性的考慮 ............................................ 16 機械手 PLC 選擇及參數(shù) ....................................... 17 主要技術數(shù)據(jù)如下： ....................................... 17 PLC 主機的組成 ........................................... 18 4 機械手 PLC 控制系統(tǒng)設計 ....................................... 18 4． 1 機械手的工藝過程 .......................................... 18 基于 PLC 的工業(yè)機械手臂控制系統(tǒng) 3 4． 2 PLC 控制系統(tǒng) ............................................. 20 確定輸入 /輸出點數(shù)并選擇 PLC 型號 ............................ 20 分配 PLC 的輸入 /輸出端子 ................................... 21 控制系統(tǒng)程 序設計 ....................................... 21 5 軟件設計 .................................................... 25 FX1N PLC 梯形圖中的編程元件 ................................. 25 程序的總體結構 ............................................ 27 各部分程序如下 ........................................... 27 致謝 ......................................................... 38 參考文獻 ...................................................... 39 基于 PLC 的工業(yè)機械手臂控制系統(tǒng) 4 隨著世界經濟和技術的發(fā)展，人類活動的不斷擴大，機器人應用正迅速向社會生產和生活的各個領域擴展，也從制造領域轉向非制造領域，各種各樣的機器人產品隨之出現(xiàn)?；?PLC 的工業(yè)機械手臂控制系統(tǒng) 摘要 PLC 是以現(xiàn)代微處理器技術為核心的控制器，作為一種通用的工業(yè)控制器，其可靠性高、抗干擾能力強； PLC 由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術，采用嚴格的生產工藝制造，內部電路采取了先進的抗干擾技術，具有很高的可靠性，此外，PLC 帶有硬件故障自我檢測功能，出現(xiàn)故障時可及時發(fā)出警報信息； PLC 采用光電隔離和濾波技術技術有效抑制外部干擾源對 PLC 的影響，此外 PLC 還可在強、通用性好；開發(fā)周期短，功耗小。本課題對現(xiàn)代工業(yè)的的發(fā)展具有很重要的意義。像海洋開發(fā)、宇宙探測、采掘、建筑、醫(yī)療、農林業(yè)、服務、娛樂等行業(yè)都提出了自動化各機器人化的要求。 工業(yè)機器人是一種能進行自動控制的、可重復編程的，多功能的、多自由度的、多用途的操作機，廣泛采用工業(yè)機械人，不僅可提高產品的質量與產量，而且對 保障人生安全，改善勞動環(huán)境，減輕勞動強度，提高勞動生產率，節(jié)約原材料消耗以及降低生產成本，有著十分重要的意義。 機械手是一種模仿人手動作，并按設定的程序來抓取、搬運工件或加持工具，機械手可在空間抓放物體，動作靈活多樣，適用于可變換生產品種的中、小批量自動化生產，廣泛應用于自動生產線、自動機的上下料、數(shù)控設備的自動換刀裝置中。 控制系統(tǒng)是機械手 的指揮系統(tǒng)，它通過控制驅動系統(tǒng)，讓執(zhí)行器按照規(guī)定的要求進行工作。可編程控制器（ PLC）是一種數(shù)定運算操作的電子系統(tǒng)，它將邏輯運算、順序控制、時序計數(shù)、算術運算等控制程序，用指令形式存放在存儲器中，并通過數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種機械或生產過程。因此，機械手控制系統(tǒng)越平越多的由可編程控制器來實現(xiàn) 。工業(yè)機械手是提高生產過程自動化、改善勞動條件、提高產品質量和生產效率的有效手段之一。在我國，近幾年來也有較快的發(fā)展，并取得一定的效果，受到機械工業(yè)和鐵路工業(yè)部門的重視。按用途可以分為傳力螺旋、傳導螺旋和調整螺旋三種類型。 . 滑動螺旋機構 螺旋副內為滑動摩擦的的螺旋機構，稱為滑動螺旋機構。 滑動螺旋機構由螺母和螺桿組成。 （ 1）．由螺母和螺桿組成的滑動螺旋機構，螺母與機架固聯(lián)，螺桿轉動并移動（ 如圖 21b 所示），這種螺旋機構以傳遞動力為主，故又稱傳力螺旋機構。 （ 2）．由螺母、螺桿和機架組成的滑動螺旋機構，如圖 21a 所示，螺桿轉動，螺母移動，這種螺旋機構以傳遞運動為主，故又稱為傳導螺旋機