毕业论文_机械手的PLC控制

这种末端执行器由于楔块和滚子之间为滚动接触，摩擦力小，活动灵活，且机构简单。

机座机座是机械手的支撑部件，机座承受机械手的全部重量和工作载荷，所以机座应有足够的强度刚度和承载能力。

另外机座还要求有足够大的安装基面，以保证机械手工作时的稳定行。

机械手的控制如图所示，机械手采用普通轴承作为支撑元件的机座支撑结构。

这种结构有制造简单成本低安装调整方便等优点。

图中电动机经减速器主动小齿轮中间齿轮大齿轮驱动丝杆旋转，从而驱动升降台上下运动。

整个机座安装在基座上。

第二章可编程控制简介自二十世纪六十年代美国推出可编程逻辑控制器，取代传统继电器控制装置以来，得到了快速发展，在世界各地得到了广泛应用。

同时，的功能也不断完善。

随着计算机技术信号处理技术控制技术网络技术的不断发展和用户需求的不断提高，在开关量处理的基础上增加了模拟量处理和运动控制等功能。

今天的不再局限于逻辑控制，在运动控制过程控制等领域也发挥着十分重要的作用。

机械手的控制作为离散控的制的首选产品，在二十世纪八十年代至九十年代得到了迅速发展，世界范围内的年增长率保持为。

随着工厂自动化程度的不断提高和市场容量基数的不断扩大，近年来在工业发达国家的增长速度放缓。

但是，在中国等发展中国家的增长十分迅速。

综合相关资料，年全球的销售收入为亿美元左右，在自动化领域占据着十分重要的位置。

是由摸仿原继电器控制原理发展起来的，二十世纪七十年代的只有开关量逻辑控制，首先应用的是汽车制造行业。

它以存储执行逻辑运算顺序控制定时计数和运算等操作的指令并通过数字输入和输出操作，来控制各类机械或生产过程。

用户编制的控制程序表达了生产过程的工艺要求，并事先存入的用户程序存储器中。

运行时按存储程序的内容逐条执行，以完成工艺流程要求的操作。

的内有指示程序步存储地址的程序计数器，在程序运行过程中，每执行步该计数器自动加，程序从起始步步序号为零起依次执行到最终步通常为指令，然后再返回起始步循环运算。

每完成次循环操作所需的时间称为个扫描周期。

不同型号的，循环扫描周期在微秒到几十微秒之间。

用梯形图编程，在解算逻辑方面，表现出快速的优点，在微秒量级，解算逻辑程序不到毫秒。

它把所有的输入都当成开关量来处理，位也有位的为个模拟量。

大型使用另外个来完成模拟量的运算。

把计算结果送给的控制器。

相同点数的系统，用比用，其成本要低些大约能省左右。

没有专用操作站，它用的软件和硬件都是通用的，所以维护成本比要低很多。

个的控制器，可以接收几千个点最多可达多个。

如果被控对象主要是设备连锁回路很少，采用较为合适。

由于采用通用监控软件，在设计企业的管理信息系统方面，要容易些。

近年来，随着价格的不断降低和用户需求的不断扩大，越来越多的中小设备开始采用进行控制，在我国的应用增长十分迅速。

随着中国经济的高速发展和基础自动化水平的不断提高，今后段时期内在我国仍将保持高速增长势头。

通用应用于专用设备时可以认为它就是个嵌入式控制器，但相对般嵌入式控制器而方具有更高的可靠性和更好的稳定性。

实际工作中碰到的些用户原来采用嵌入式控制器，现在正逐步用通用或定制取代嵌入式控制器机械手的控制内部原理实质上是种被专用于工业控制的计算机，其硬件结构和微机是基本的。

如图所示，硬件的基本结构图所示编程器输入电路输出电路中央处理单元电源系统程序存储区用户程序存储区图硬件的基本结构图中央处理单元中央处理单元是的控制中枢。

它按照系统程序赋予的功能，接受并存储从编程器键入的用户程序和数据，检查电源存储器以及警戒定时器的状态，并能检查用户程序的语法。

当投入运行时，首先它以扫描的方式接受现场各输入装置的状态和数据，并分别存入映象区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算术运算等任务。

并将逻辑或算术运算等结果送入映象区或数据寄存器内。

等所有的用户程序执行完毕以后，最后将映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行，直到停止运行为止。

机械手的控制存储器与微型计算机样，除了硬件以外，还必须有软件。

才能构成台完整的。

的软件分为两部分系统软件和应用软件。

存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。

存，机械手从原点，按步序自动反复连续工作，在连续工作方式下设置两种停车状态正常停车在正常工作状态下停车。

按下复位按钮，机械手在完成最后个周期的工作后，返回原点自动停机。

紧急停车在发生事故或紧急状态时停车。

按下紧急停车按钮，机械手停止在当前状态。

当故障排除后，需手动回到原点。

控制系统确定输入输出点数并选择型号输入信号位置检测信号下限上限右限左限共个行程开关，需要个输入端子。

无工件检测信号用光电开关作检测元件，需要个端子。

工作方式选择开关有手动单步单周期和连续种工作方式，需要个输如端子。

手动操作需要有下降上升右移左移加紧放松个按钮，也需要个输入端子。

自动工作尚需启动正常停车紧急停车个按钮，也需要个输入端子。

以上共需要个输入信号。

输出信号的输出用于控制机械手的下降上升右移左移加紧放松以三个电动机转速的控制等，共需要个输出点。

机械手从原点开始工作，需要个原点指示灯，也需要个输出点。

所以，至少需要个输出点。

由于机械手的控制属于开关量控制，在功能上未提出特殊要求。

因此任何型号的小型均可满足要求。

根据所需的总点数并留有定的备用量，可选用，其输入和输出各点，继电器输出型。

的各项工作参机械手的控制数已在第二章介绍，在此不在做介绍。

分配的输入输出端子的输入输出端子分配接线图，如图所示。

控制系统程序设计为了方便编程，可将手动和自动程序分别编出相对的程序段，用跳转指令进行选择，控制系统程序结构框图，如图所示。

选择手动方式时，接同，跳过自动程序，执行手动程序选择自动工作方式时，断开，执行自动程序。

手动程序手动操作不需要按工序顺序进行动作，所以可按普通继电器程序来设计。

手动操作的梯形图，如图所示，手动按钮分别控制下图输入输出分配接线图机械手的控制图总程序结构框图机械手的控制图手动程序降上升右移左移加紧和放松各个动作。

为了保证系统的的安全与进行，设置了些必要的连锁。

其中在左右移动的电路中加入作上限连锁，这是因为机械手只有处于上限位置时，才允许左右移动。

自动程序自动程序如图所示。

连续及单周期操作。

当机械手在原点时，程序处于初始状态，执行下降动作。

当下降到下限位开关时，接通，又接通下个状态，接着执行下步动作。

当执行完最后步动作，即左移到原点碰到左限位开关时，接通，如果是单周期操作，则断开，回到初始状态，如果连续操作，则接通，状态转移至，又开始下个周期的循环。

在运行中，如按正常停车按钮，则接通，复位，机械手的动作继续执行完个周期后，回到初始状态。

如按紧急停车按钮，则接通，状态全部复位，机械手工作停止。

重新启动时，先用手动来将机械手移回原点，才能再次进行自动操作。

单步操作。

当自动操作程序采用步进指令设计时，单步操作程序用禁机械手的控制止状态转移标志器来实现，如图所示。

该继电器线圈接通时，禁图自动程序止步进状态转移，线圈断电时，允许状态转移。

在单步操作方式下，利用启动按钮作为单步操作信号，接通。

不按启动按钮时，断开，其常闭接点闭合，接通，状态转移被禁止。

图用禁止状态转移设计的单步操作梯形图机械手的控制当完成步动作后，按下启动按钮，接通其常闭接点将断开，状态转移到下步。

将如图所示的单步操作梯形图连接在如图所示的自动程序上端，就得到了包括单步单周期连续操作在内的整个自动操作的梯形图。

至此，机械手的控制程序分段设计完毕。

根据图所示的总程序结构框图，将手动操作程序梯形图和自动程序梯形图嵌入，就得到整个程序的梯形图。

机械手的控制致答谢词机械手的控制参考文献岳庆来主编变频器可编程序控制器及触摸屏综合运用技术机械工业出版社胡晓明主编电气控制及机械工业出版社程周主编技术与应用福建科学技术出版社李中年主编控制电气及应用清华大学出版社刘美俊编著通用变频器应用技术福建科学技术出版社冯辛安主编机械制造装备设计机械工业出版社廖常初主编可编程序控制器应用技术重庆大学出版社张继和张润敏梁海峰主编电机控制与供电基础西南交通大学出版社邱士安主编机电体化技术西安电子科技大学出版社田鸣主编机械技术基础机械工业出版社毕业设计论文题目机械手的控制专业机电体化班级学号姓名指导老师机械手的控制摘要机械手是工业机器人系统中传统的任务执行机构，是机器人的关键部件之。

机械手的机械结构采用滚珠丝杆滑杆等机械器件组成电气方面有交流电机变频器传感器等电子器件组成。

该装置涵盖了可编程控制技术，位置控制技术检测技术等，是机电体化的典型代表仪器之。

本文介绍的机械手是由输出三路脉冲，分别驱动横轴竖轴变频器，控制机械手横轴和竖轴的精确定位，微动开关将位置信号传给主机位置信号由接近开关反馈给主机，通过交流电机的正反转来控制机械手手爪的张合，从而实现机械手精确运动的功能。

本课题拟开发的物料搬运机械手可在空间抓放物体，动作灵活多样，可代替人工在高温和危险的作业区进行作业，并可根据工件的变化及运动流程的要求随时更改相关参数。

机械手的控制目录摘要，引言第章机械手机械结构传动机构机械手夹持器和机座的结构第二章可编程控制简介内部原理系统程序存储区系统存储区用户程序存储区的工作原理机型的选择方法机械手选择及参数第三章三相异步电动机的工作原理及结构三相异步电动机的结构三相交流电机工作原理三相电动机的转动原理机械手电机的选用第四章变频器变频器的构成变频器的分类和控制方式变频器第五章机械手控制系统设计机械手的工艺过程控制系统致答谢词参考文献机械手的控制引言在现代工业中，生产过程的机械化自动化已成为突出的主题。

随着工业现代化的进步发展，自动化已经成为现代企业中的重要支柱，无人车间无人生产流水线等等，已经随处可见。

同时，现代生产中，存在着各种各样的生产环境，如高温放射性有毒气体有害气体场合以及水下作业等，这些恶劣的生产环境不利于人工进行操作。

工业机械手是近代自动控制领域中出现的项新的技术，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