【正文】 的分類，通常根據(jù)其形式的不同、功能的差異和I/ 1PLC的結(jié)構(gòu)形式可將PLC分為整體式和模塊式兩類（1）整體式PLC整體式PLC是將電源、CPU、I/O接口等各件都集中裝在一個(gè)機(jī)箱內(nèi)，具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、價(jià)格低的特點(diǎn)。尤其在高溫、高壓、粉塵、噪聲的場(chǎng)合，應(yīng)用得更為廣泛。因此，它能大大地改善工人的勞動(dòng)條件，加快實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化和自動(dòng)化的步伐。傳統(tǒng)沖壓生產(chǎn)過(guò)程中的手工操作、人工送料的生產(chǎn)方式已無(wú)法滿足該行業(yè)的需要。關(guān)鍵詞：機(jī)械手，步進(jìn)電機(jī)，可編程序控制器引言機(jī)械手是近代自動(dòng)控制領(lǐng)域中出現(xiàn)的一項(xiàng)新技術(shù)，并已成為現(xiàn)代科技的一個(gè)重要組成部分。通過(guò)對(duì)機(jī)械手制作流程的分析，確定采用PLC為核心的控制系統(tǒng)。采用最新的自動(dòng)化技術(shù)才是解決這一系列問(wèn)題的有效手段。從半導(dǎo)體到消費(fèi)類電子產(chǎn)品、再到汽車和航空制造業(yè)、以及輕工業(yè)和物流行業(yè)等多種不同的工業(yè)領(lǐng)域都面臨著日益激烈的全球競(jìng)爭(zhēng)壓力當(dāng)今的自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展迅速，正處于一個(gè)快速變革的時(shí)代。重點(diǎn)是研究視覺功能，將機(jī)械手和柔性制造系統(tǒng)和柔性制造單元相結(jié)合，從而根本改變目前的機(jī)械制造系統(tǒng)的人工操作狀態(tài)。如發(fā)生某些偏離時(shí)，將引起零件甚至機(jī)械手本身的損壞。（五）其他部分行走機(jī)構(gòu)有：車輪式行走機(jī)構(gòu)，履帶式行走機(jī)構(gòu)，步行式行走機(jī)構(gòu)。（四）氣動(dòng)基本回路方向控制回路主要有：?jiǎn)巫饔脷飧字虚g停止回路，雙作用氣缸換向回路，雙作用氣缸的活塞可在任意位置停止的回路，延時(shí)控制回路。方向控制閥是用來(lái)控制氣流的方向、氣路的通斷，從而使執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作發(fā)生變化的氣動(dòng)原件。流量控制閥是用來(lái)調(diào)節(jié)和控制壓縮空氣的流量、流速以改變執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作速度。它輸出力矩，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。氣缸可分為：?jiǎn)蜗蜃饔檬綒飧缀碗p作用式氣缸。氣缸是利用壓縮空氣的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的一種能量轉(zhuǎn)換裝置。（一）氣源系統(tǒng)壓縮空氣是保證氣動(dòng)系統(tǒng)正常工作的動(dòng)力源，空氣壓縮機(jī)是將動(dòng)力機(jī)供給的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成氣體壓力能的一種能量轉(zhuǎn)換裝置。（四）位置檢測(cè)裝置控制機(jī)械手執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)位置，并隨時(shí)將執(zhí)行機(jī)構(gòu)的實(shí)際位置反饋給控制系統(tǒng)，并與設(shè)定的位置進(jìn)行比較，然后通過(guò)控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，從而使執(zhí)行機(jī)構(gòu)以一定的進(jìn)度達(dá)到設(shè)定位置。（三）控制系統(tǒng)有電氣控制和射流控制兩種，一般常見的為電氣控制。其中直線電機(jī)機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)速度快和行程長(zhǎng)，維護(hù)和使用方便。它常被用于為工作主機(jī)的上、下料。其動(dòng)力是由工作機(jī)械傳遞的。但是，由于空氣具有可壓縮的特性，工作速度的穩(wěn)定性差，而且氣源壓力較低，適用于高速、輕載、高溫和粉塵大的環(huán)境中進(jìn)行工作。氣壓傳動(dòng)：是以壓縮空氣的壓力來(lái)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)。其主要特點(diǎn)是：抓重可達(dá)幾百公斤以上、傳動(dòng)平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)緊湊、動(dòng)作靈敏。常用的有液壓傳動(dòng)、氣壓傳動(dòng)、電力傳動(dòng)和機(jī)械傳動(dòng)等四種形式。機(jī)座：它是機(jī)械手的基礎(chǔ)部分，機(jī)械手執(zhí)行機(jī)構(gòu)的各部件和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)均安裝于基座上，故起支承和聯(lián)接的作用。行走機(jī)構(gòu)：機(jī)械手為了完成遠(yuǎn)距離的操作和擴(kuò)大使用范圍，可以增設(shè)滾輪行走機(jī)構(gòu)。手臂：支承手腕和手部的部件，用以改變工件的空間位置。由于與物件接觸的形式不同，可分為夾持式和吸附式手部。（一）執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括手部、手腕、手臂和立柱等部件，有的還增設(shè)行走機(jī)構(gòu)。生產(chǎn)中應(yīng)用機(jī)械手可以提高生產(chǎn)的自動(dòng)化水平和勞動(dòng)生產(chǎn)率；可以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、保證產(chǎn)品質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)；尤其在高溫、高壓、低溫、低壓、粉塵、易爆、有毒氣體和放射性等惡劣的環(huán)境中，它代替人進(jìn)行正常的工作，意義更為重大。機(jī)械手是模仿著人手的部分動(dòng)作，按給定程序、軌跡和要求實(shí)現(xiàn)自動(dòng)抓取、搬運(yùn)或操作的自動(dòng)機(jī)械裝置。行走的時(shí)候手臂不動(dòng)，手臂運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，行走部分停止運(yùn)動(dòng)。氣壓泵固定在某處，用一根軟管將泵與馬達(dá)相連，馬達(dá)安裝在行走裝置中。采用同一驅(qū)動(dòng)能源氣泵。本課題主要研究的問(wèn)題是“近距離自動(dòng)移動(dòng)式機(jī)械手臂設(shè)計(jì)氣壓驅(qū)動(dòng)式”。在機(jī)械制造業(yè)中，機(jī)械手已被廣泛應(yīng)用，從而大大地改善了工人的勞動(dòng)條件，顯著的提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，加快實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化和自動(dòng)化的步伐。第一篇：PLC控制機(jī)械手設(shè)計(jì)畢業(yè)論文XXX學(xué)校XX辦學(xué)點(diǎn)畢業(yè)論文課題名稱：PLC控制機(jī)械手設(shè)計(jì)專 業(yè)： 班 級(jí)： 學(xué) 籍 號(hào)： 學(xué)生姓名： 導(dǎo)師姓名： 提交日期：PLC控制機(jī)械手設(shè)計(jì)（姓名）摘 要：機(jī)械手是能夠模仿人手動(dòng)作，并按設(shè)定程序、軌跡和要求代替人手抓（吸）取、搬運(yùn)工件或工具或進(jìn)行操作的自動(dòng)化裝置，它能部分的代替人的手工勞動(dòng)。較高級(jí)型式的機(jī)械手，還能模擬人的手臂動(dòng)作，完成較復(fù)雜的作業(yè)。在我國(guó)，工業(yè)機(jī)械手近年來(lái)有較快的發(fā)展，投入了大量的人力物力加以研究和應(yīng)用，并且很好的效果。設(shè)計(jì)包括兩大方面，其中之一是自動(dòng)行走部分，另一部分為手臂的運(yùn)轉(zhuǎn)。行走部分可以采用氣壓馬達(dá)帶動(dòng)兩輪轉(zhuǎn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)手臂的直線運(yùn)動(dòng)用氣缸來(lái)實(shí)現(xiàn)，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)用氣壓馬達(dá)來(lái)實(shí)現(xiàn)。關(guān)鍵詞：機(jī)械手，氣壓驅(qū)動(dòng)，自動(dòng)移動(dòng)，氣泵隨著我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)的飛躍發(fā)展，自動(dòng)化程度的迅速提高，實(shí)現(xiàn)工件的裝卸、轉(zhuǎn)向、輸送或操持焊槍、噴槍、扳手等工具進(jìn)行加工、裝配等作業(yè)的自動(dòng)化，已愈來(lái)愈引起人們的重視。在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的機(jī)械手被稱為“工業(yè)機(jī)械手”。一、機(jī)械手組成機(jī)械手主要由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)以及位置檢測(cè)裝置等組成。手部：即與物件接觸的部件。手腕：是聯(lián)接手部和手臂的部件，其調(diào)整或改變工件方位的作用。立柱：是支承手臂的部件，立柱也可以是手臂的一部分，手臂的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和升降（或俯仰）運(yùn)動(dòng)均與立柱有密切的聯(lián)系。滾輪式行走機(jī)構(gòu)可分為有軌的或是無(wú)軌的兩種。（二）驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)機(jī)械手的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)裝置。液壓傳動(dòng)：是以油液的壓力來(lái)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)。但對(duì)密封裝置要求嚴(yán)格，不然有的泄漏對(duì)機(jī)械手的工作性能有很大的影響，且不宜在高溫、低溫下工作。其主要特點(diǎn)是介質(zhì)來(lái)源極方便、氣動(dòng)動(dòng)作迅速、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低。機(jī)械傳動(dòng)：即由機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)（如凸輪、連桿、齒輪和齒條、間歇機(jī)構(gòu)等）驅(qū)動(dòng)。它的主要特點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確可靠、動(dòng)作頻率高，但結(jié)構(gòu)較大，動(dòng)作程序不可變。電力傳動(dòng)：即由特殊結(jié)構(gòu)的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、直線電機(jī)或功率步進(jìn)電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，因?yàn)椴恍枰虚g的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，故機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。此類機(jī)械手目前還不多，但有發(fā)展前途。它是機(jī)械手的重要組成部分，它支配著機(jī)械手按規(guī)定的程序運(yùn)動(dòng)，并記憶人們給與機(jī)械手的指令信息（如動(dòng)作順序、運(yùn)動(dòng)軌跡、運(yùn)動(dòng)速度及時(shí)間），同時(shí)按其控制系統(tǒng)的信息對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出指令，必要時(shí)可對(duì)機(jī)械手的動(dòng)作進(jìn)行監(jiān)視，當(dāng)動(dòng)作有錯(cuò)誤或發(fā)生故障時(shí)即發(fā)出報(bào)警信號(hào)。二、設(shè)計(jì)內(nèi)容這里介紹我將要做的近距離自動(dòng)移動(dòng)式機(jī)械手臂設(shè)計(jì)氣壓驅(qū)動(dòng)。（二）氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)由氣缸和氣動(dòng)馬達(dá)。它可以輸出力，驅(qū)動(dòng)工作部分作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)或往復(fù)擺動(dòng)。氣動(dòng)馬達(dá)是把壓縮空氣的壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的能量轉(zhuǎn)換裝置，其作用同于液壓傳動(dòng)的油馬達(dá)。（三）空氣控制閥壓力控制閥分為：調(diào)壓閥、安全閥和順序閥等。流量控制閥主要有節(jié)流閥、單向截流閥和排氣節(jié)流閥等。方向控制閥在整個(gè)氣動(dòng)元件中數(shù)量占有相當(dāng)大的比例，并在氣動(dòng)系統(tǒng)中起著神經(jīng)中樞的作用。速度控制回路主要有：?jiǎn)巫饔脷飧椎乃俣瓤刂苹芈?，雙作用氣缸單向速度控制回路，雙作用氣缸雙向速度控制回路，雙作用氣缸速回運(yùn)動(dòng)控制回路，雙缸同步動(dòng)作的速度控制回路，緩沖回路。三、機(jī)械手的發(fā)展趨勢(shì)機(jī)械手目前多數(shù)應(yīng)用于機(jī)床、模鍛壓力機(jī)的上下料，以及點(diǎn)焊、噴漆等作業(yè)，它可按事先制訂的程序完成操作，但普通不具備傳感反饋能力，不能應(yīng)付外界的變化。為此，機(jī)械手發(fā)展趨勢(shì)是大力研制具有某種智能的機(jī)械手，設(shè)它擁有一定的傳感能力，能反饋外界條件的變化作相應(yīng)的變更，如位置發(fā)生稍些偏差時(shí)即能更正，并自行檢測(cè)。參考文獻(xiàn)[1]、：機(jī)械工業(yè)出版社,2000 [2]：西安電子科技大學(xué)出版社， [3]：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社， [4]：機(jī)械工業(yè)出版社, [5]：上海交通大學(xué)出版社， [6]：原子能出版社，1981 [7]：科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社，1987 [8]：機(jī)械工業(yè)出版社,2002第二篇：機(jī)電一體化畢業(yè)論文PLC機(jī)械手控制設(shè)計(jì)畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)論文名稱：PLC機(jī)械手控制設(shè)計(jì)系部： 機(jī)車車輛學(xué)院專業(yè)： 機(jī)電一體化 班級(jí):3131 姓名：全偉指導(dǎo)教師：劉偉二O一六年 一月目錄第一章 PLC機(jī)械手控制設(shè)計(jì)………………………………...…3 摘要.................…………………………………………….3 引言 ……………………………………....................………4 第二章PLC 的概述 …………………………………………4 PLC的基本知識(shí)…………………………………………..4 PLC的應(yīng)用與前景………………………………………..5第三章PLC 的編程語(yǔ)言…………………………………..7 梯形圖編程語(yǔ)言……………………………………………...7 功能塊圖編程語(yǔ)言……………………………………………8 第四章PLC控制機(jī)械手的設(shè)計(jì)……………………………….9 機(jī)械手在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用………………………………..9 各電器設(shè)備的制方式及控制要求…………………………..10 電器元件設(shè)備的選擇 ………………………………………12 控制系統(tǒng)的軟、硬件設(shè)計(jì) ………………………………...13 功能表圖設(shè)計(jì)……………………………………………..26 第五章設(shè)計(jì)小結(jié)………………………………………………33 參考文獻(xiàn) ……………………………………………………....…..34 謝辭…………………………………………………….....35PLC機(jī)械手控制設(shè)計(jì)： 當(dāng)今的自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展迅速，正處于一個(gè)快速變革的時(shí)代。從半導(dǎo)體到消費(fèi)類電子產(chǎn)品、再到汽車和航空制造業(yè)、以及輕工業(yè)和物流行業(yè)等多種不同的工業(yè)領(lǐng)域都面臨著日益激烈的全球競(jìng)爭(zhēng)壓力，他們需要進(jìn)一步降低成本、縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期，并能夠迅速完成產(chǎn)品的更新?lián)Q代。本次論文明確了機(jī)械手的功能需求和動(dòng)作流程通過(guò)查找了大量資料，了解完成了布進(jìn)電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器的選型。在對(duì)機(jī)械手的分析設(shè)計(jì)部分梯形圖及控制程序，完成PLC的I/O點(diǎn)分配和硬件接線圖。汽車業(yè)的快速發(fā)展，車外型愈求美觀流線，并由于汽車外板件要求完美無(wú)塵的沖壓生產(chǎn)線也向高速化、高品質(zhì)、自動(dòng)化、柔性化方向發(fā)展。機(jī)械手的積極作用正日益為人們所認(rèn)識(shí)，其一，它能部分地代替人的勞動(dòng)并能達(dá)到生產(chǎn)工藝的要求，遵循一定的程序、時(shí)間和位置來(lái)完成工件的傳送。因此，受到各先進(jìn)單位的重視并投入了大量的人力物力加以研究和應(yīng)用。在我國(guó)，近代幾年來(lái)也有較快的發(fā)展，并取得一定的成果，受到各工業(yè)部門的重視。小型PLC一般采用這種整體式機(jī)構(gòu)。擴(kuò)展單元內(nèi)只有I/O和電等，沒(méi)有CPU，基本單元和擴(kuò)展單元之間一般用扁平電纜連接。模塊式PLC由框架或基板和 各種模塊組成，模塊裝在框架或基板的插座上。大、中型PLC一般采用這種模塊式結(jié)構(gòu)。疊裝式PLC其CPU，電源，I/O接口等也是各自獨(dú)立的模塊。2 按功能分根據(jù)PLC所具有的功能不同，可將PLC分為低，中，高檔次（1）低檔PLC 具有邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)、移位以及自診斷監(jiān)控等基本功能還可以少量模擬量輸入/輸出，算術(shù)運(yùn)算，數(shù)據(jù)傳送和比較等功能，主要用于邏輯控制，順序控制或少量模擬量控制的單機(jī)控制系統(tǒng)。（3）高檔PLC除具有中檔PLC的功能外，還增加了符號(hào)算術(shù)運(yùn)算，矩陣運(yùn)算，位邏輯運(yùn)算，平方根運(yùn)算及其他特殊功能函數(shù)的運(yùn)算，制表及表格傳遞功能等。按I/O點(diǎn)數(shù)分類根據(jù)PLC的I/O點(diǎn)數(shù)的多少，可將PLC分為小型，中型和大型三類（1）.型PLC——I/O點(diǎn)數(shù)CEI型美國(guó)通用電氣（GE）公司 TI100美國(guó)德洲儀器公司 F、FF2日本三菱電氣公司 C20 C40日本歐姆龍公司 SF200德國(guó)西門子公司 EX20 EX40日本東芝公司SR20/21中外合資無(wú)錫華光電子工業(yè)有限公司（2）．中型——點(diǎn)數(shù)2562048點(diǎn)，雙CPU，用戶存儲(chǔ)器容量28K S7300德國(guó)西門子SR400中外合資無(wú)錫華光電子工業(yè)有限公司 SU5 SU6德國(guó)西門子公司 C500日本立石公司 CEШGE公司（3）.大型PLC——I/O點(diǎn)數(shù)2048點(diǎn)，多CPU，16位、32位處理器，用戶存儲(chǔ)器容量816K S7400德國(guó)西門子公司 GEIVGE公司 C2000立石公司 K3三菱公司 可編程控制器PLC的應(yīng)用與前景目前，在國(guó)內(nèi)外PLC已廣泛應(yīng)用冶金，石油，化工，剪彩，機(jī)械制造，電力，汽車，輕工，環(huán)保及文化娛樂(lè)等各行各業(yè)，隨著PLC性能價(jià)格 的不斷提高，器應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，從應(yīng)用類型看大致可歸納為以下幾個(gè)方面： 強(qiáng)量邏輯運(yùn)算利用PLC最基本的邏輯運(yùn)算，定時(shí)，計(jì)收等功能實(shí)現(xiàn)邏輯運(yùn)算，科取代傳統(tǒng)的繼電器控制用于單片機(jī)控制，多機(jī)群控制，生產(chǎn)自動(dòng)線控制等。這是PLC最基本的應(yīng)用，也是PLC最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。例如：各種機(jī)床，裝配機(jī)械。大，中型PLC都具有多路模擬量I/O模塊和PID控制功能。這一功能已廣泛用于鋁爐，反應(yīng)堆，水處理，釀酒及閉環(huán)位置控制和速度控制等方面。例如：CNC設(shè)備進(jìn)行處理。集中管理分散控制的多級(jí)分布式控制系統(tǒng)。 國(guó)外PLC發(fā)展概況PLC在問(wèn)世以來(lái)，經(jīng)過(guò)40多年的發(fā)展。目前，世界上有200多個(gè)廠家生產(chǎn)PLC。韓國(guó)：三星、LG公司等PLC的發(fā)展前景（1）產(chǎn)品規(guī)模向大小兩個(gè)方向發(fā)展大：I/O點(diǎn)數(shù)達(dá)14336點(diǎn)，32位微處理器，多CPU并行工作，大容量存儲(chǔ)器，掃描速度快高速；?。赫w結(jié)構(gòu)向小型模塊化結(jié)構(gòu)發(fā)展，增加了配置的靈活性，降低了成本；（2）PLC在閉環(huán)過(guò)程中應(yīng)用日益廣泛；（3 不斷加強(qiáng)通訊功能；（4）新器件和模塊不斷推出第三章 可編程控制器的編程語(yǔ)言可編程控制器的編程語(yǔ)言按IEC611313國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)來(lái)分主要包括圖形化編程語(yǔ)言和文本化編程語(yǔ)言。文本化編程語(yǔ)言包括:指令表(ILInstruction List)和結(jié)構(gòu)化文本(STStructured Text)。(LDLadder Diagram)梯形圖來(lái)源于繼電器邏輯控制系統(tǒng)的描述，是PLC編程中被最廣泛使用的一種圖形化語(yǔ)言，由于梯形圖類似于繼電器控