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1、.word.可编程控制器 PLC 应用列-机械手摘要随着工业自动化的普及和开展，控制器的需求量逐年增大，搬运机械手的应用也逐渐普及，主要在汽车，电子，机械加工、食品、医药等领域的生产流水线或货物装卸调运,可以更好地节约能源和提高运输设备或产品的效率，以降低其他搬运方式的限制和缺乏，满足现代经济开展的要求。本机械手的机械构造主要包括由两个电磁阀控制的液压钢来实现机械手的上升下降运动及夹紧工件的动作，两个转速不同的电动机分别通过两线圈控制电动机的正反转，从而实现小车的快进、慢进、快退、慢退的运动运动；其动作转换靠设置在各个不同部位的行程开关(SQ1-SQ9)产生的通断信号传输到 PLC 控制器，通
2、过 PLC 内部程序输出不同的信号，从而驱动外部线圈来控制电动机或电磁阀产生不同的动作，可实现机械手的准确定位；其动作过程包括：下降、夹紧、上升、慢进、快进、慢进、延时、下降、放松、上升、慢退、快退、慢退；其操作方式包括：回原位、手动、单步、单周期、连续；来满足生产中的各种操作要求。目录前言.1第一章 机械手的概况1.1 搬运机械手的应用简况21.2 机械手的应用意义31.3 机械手的开展概况3第三章 搬运机械手 PLC 控制系统设计3.1 搬运机械手构造及其动作.word.3.2 搬运机械手系统硬件设计3.3 搬运机械手控制程序设计1 操作面板及动作说明2 I/O 分配3 梯形图的设计1 梯
3、形图的总体设计2 各局部梯形图的设计3 绘制搬运机械手 PLC 控制梯形图结论辞参考文献.附：语句表 梯形图 I/O 接线图前言机械手：mechanical hand，也被称为自动手，auto hand能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身平安，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。.word.机械手主要由手部、运动机构和控制系统三大局部组成。手部是用来抓持工件或工具的部件，根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种构造形式，如夹持型、托持型
4、和吸附型等。运动机构，使手部完成各种转动摆动、移动或复合运动来实现规定的动作，改变被抓持物件的位置和姿势。运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式，称为机械手的自由度。为了抓取空间中任意位置和方位的物体，需有 6 个自由度。自由度是机 械手设计的关 键参数。自由 度越多，机械手的灵活性越大，通用性越广，其构造也越复杂。一般专用机械手有 23 个自由度。机械手的种类，按驱动方式可分为液压式、气动式、电动式、机械式机械手；按适用 X围可分为专用机械手和通用机械手两种；按运动轨迹控制方式可分为点位控制和连续轨迹控制机械手等。机械手通常用作机床或其他机器的附加装置，如在自动机床或自动生产线上装卸和传递
5、工件，在加工中心中更换刀具等，一般没有独立的控制装置。有些操作装置需要由人直接操纵，如用于原子能部门操持危险物品的主从式操作手也常称为机械手。机械手在锻造工业中的应用能进一步开展锻造设备的生产能力，改善热、累等劳动条件。机械手首先是从美国开场研制的。1958 年美国联合控制公司研制出第一台机械手。第一章 机械手概况1.1 搬运机械手的应用简况在现代工业中，生产过程的机械化、自动化已成为突出的主题。在机械工业中，加工、装配等生产是不连续的。专用机床是大批量生产自动化的有效方法，程控机床、数控机床、加工中心等自动化机械是有效解决多品种小批量生产自动化的重要方法。但除切削加工本身外，还有大量的装卸、
6、搬运、装配等作业，有待于进一步实现机械化。据资料介绍，美国生产的全部工业零件中，有 75是小批量生产；金属加工生产批量中有四分之三在 50 件以下，零件真正在机床上加工的时间仅占零件生产时间的 5。从这里可看出，装卸、搬运等工序机械化的迫切性，工业机械手就是为实现这些工序的自动化而产生的。机械手可在空间抓放物体，动作灵活多样，适用于可变换生产品种的中、小批量自动化生产，广泛应用于柔性自动线。国内外机械工业、铁路部门中机搬运械手主要应用于以下几方面：1.热加工方面的应用.word.热加工是高温、危险的笨重体力劳动，很久以来就要 XX 现自动化。为了提高工作效率，和确保工人的人身平安，尤其对于大件
7、、少量、低速和人力所不能胜任的作业就更需要采用机械手操作。2.冷加工方面的应用冷加工方面机械手主要用于柴油机配件以及轴类、盘类和箱体类等零件单机加工时的上下料和刀具安装等。进而在程序控制、数字控制等机床上应用，成为设备的一个组成局部。最近更在加工生产线、自动线上应用，成为机床、设备上下工序联接的重要于段。3.拆修装方面拆修装是铁路工业系统繁重体力劳动较多的部门之一，促进了机械手的开展。目前国内铁路工厂、机务段等部门，已采用机械手拆装三通阀、钩舌、分解制动缸、装卸轴箱、组装轮对、去除石棉等，减轻了劳动强度，提高了拆修装的效率。近年还研制了一种客车车内喷漆通用机械手，可用以对客车内部进展连续喷漆，
8、以改善劳动条件，提高喷漆的质量和效率。近些年，随着计算机技术、电子技术以及传感技术等在机械手中越来越多的应用，工业机械手已经成为工业生产中提高劳动生产率的重要因素。1.2 机械手的应用意义在机械工业中，机械手的应用意义可以概括如下：1.可以提高生产过程的自动化程度应用机械手，有利于提高材料的传送、工件的装卸、刀具的更换以及机器的装配等的自动化程度，从而可以提高劳动生产率，降低生产本钱，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。2.可以改善劳动条件、防止人身事故在高温、高压、低温、低压、有灰尘、噪声、臭味、有放射性或有其它毒性污染以及工作空间狭窄等场合中，用人手直接操作是有危险或根本不可能的。而应用
9、机械手即可局部或全部代替人平安地完成作业，大大地改善了工人的劳动条件。在一些动作简单但又重复作业的操作中，以机械手代替人手进展工作，可以防止由于操作疲劳或疏忽而造成的人身事故。3.可以减少人力，便于有节奏地生产.word.应用机械手代替人手进展工作，这是直接减少人力的一个侧面，同时由于应用机械手可以连续地工作，这是减少人力的另一个侧面。因此，在自动化机床和综合加工自动生产线上，目前几乎都设有机械手，以减少人力和更准确地控制生产的节拍，便于有节奏地进展生产。综上所述，有效地应用机械手是开展机械工业的必然趋势。1.3.3 机械手的开展概况与开展趋势1.3 机械手的开展概况专用机械手经过几十年的开展
10、，如今已进入以通用机械手为标志的时代。由于通用机械手的应用和开展，进而促进了智能机器人的研制。智能机器人涉及的知识内容，不仅包括一般的机械、液压、气动等根底知识，而且还应用一些电子技术、电视技术、通讯技术、计算技术、无线电控制、仿生学和假肢工艺等，因此它是一项综合性较强的新技术。目前国内外对开展这一新技术都很重视，几十年来，这项技术的研究和开展一直比较活泼，设计在不断地修改，品种在不断地增加，应用领域也在不断地扩大。早在 40 年代，随着原子能工业的开展，已出现了模拟关节式的第一代机械手。5060 年代即制成了传送和装卸工件的通用机械手和数控示教再现型机械手。这种机械手也称第二代机械手。如尤尼
11、曼特(Unimate)机械手即属于这种类型。6070 年代，又相继把通用机械手用于汽车车身的点焊和冲压生产自动线上，亦即是第二代机械手这一新技术进入了应用阶段。80-90 年代，装配机械手处于鼎盛时期，尤其是日本。90 年代机械手在特殊用途上有较大的开展，除了在工业上广泛应用外，农、林、矿业、航天、海洋、文娱、体育、医疗、效劳业、军事领域上有较大的应用。90 年代以后，随着计算机技术、微电子技术、网络技术等的快速开展，机械手技术也得到飞速的多元化开展。总之，目前机械手的主要经历分为三代：第一代机械手主要是靠人工进展控制，控制方式为开环式，没有识别能力；改良的方向主要是将低本钱和提高精度；第二代
12、机械手设有电子计算机控制系统，具有视觉、触觉能力，甚至听、想的能力。研究安装各种传感器，把接收到的信息反应，使机械手具有感觉机能；第.word.三代机械手能独立完成工作过程中的任务。它与电子计算机和电视设备保持联系，并逐步开展 成 为 柔 性 系 统 FMS(Flexible Manufacturing System)和 柔 性 制 造 单 元 FMC(FlexibleManufacturing Cell)中重要一环。1.4 机械手的开展趋势目前国内工业机械于主要用于机床加工、铸锻、热处理等方面，数量、品种、性能方面都不能满足工业生产开展的需要。因此，国内主要是逐步扩大机械手应用 X 围，重点
13、开展铸锻、热处理方面的机械手，以减轻劳动强度，改善作业条件。在应用专用机械手的同时，相应地开展通用机械手，有条件的还要研制示教式机械手、计算机控制机械手和组合式机械手等。将机械手各运动构件，如伸缩、摆动、升降、横移、俯仰等机构，以及适于不同类型的夹紧机构，设计成典型的通用机构，以便根据不同的作业要求，选用不用的典型部件，即可组成各种不同用途的机械手。既便于设计制造，又便于改换工作，扩大了应用的 X 围。同时要提高精度，减少冲击，定位准确，以更好地发挥机械手的作用。此外还应大力研究伺服型、记忆再现型，以及具有触觉、视觉等性能地机械手，并考虑于计算机联用，逐步成为整个机械制造系统中的一个根本单元。
14、在国外机械制造业中，工业机械手应用较多，开展较快。目前主要用于机床、模锻压力机的上下料，以及点焊、喷漆等作业中，它可按照事先制定的作业程序完成规定的操作，但是还不具备任何传感反应能力，不能应付外界的变化。如发生某些偏离时，就将引起零部件甚至机械手本身的损坏。为此，国外机械手的开展趋势是大力研制具有某些智能的机械手，使其拥有一定的传感能力，能反应外界条件的变化，做出相应的变更。如位置发生稍些偏差时，即能更正，并自行检测，重点是研究视觉功能和触觉功能。视觉功能即在机械手上安装有电视照相机和光学测距仪即距离传感器以及卫星计算机。工作时，电视照相机将物体形象变成视频信号，然后传送给计算机，以便分析物体
15、的种类、大小、颜色和方位，并发出指令控制机械手进展工作。触觉功能即在机械手上安装有触觉反应控制装置。工作时机械手先伸出手指寻找工件，通过装在手指内的压力敏感元件产生触感作用，然后伸向前方，抓住工件。手的抓力大小可通过装在手指内侧的压力敏感元件来控制，到达自动调整握力的大小。总之，随着传感技术的开展，机械手的装配作业的能力将进一步提高。到 1995 年，全世界约有 50%的汽车由机械手装配。.word.现今机械手的开展更主要的是将机械手和柔性制造系统以及柔性制造单元相结合，从而根本改变目前机械制造系统的人工操作状态。1.5 PLC 概况及在机械手中的应用1.可编程序控制器的应用和开展概况可编程序
16、控制器programmable controller，现在一般简称为 PLCprogrammable logiccontroller，它是以微处理器为根底，综合了计算机技术、半导体集成技术、自动控制技术、数字技术、通 信网络技开展起来的一种通用的工业自动控制装置。以其显著的优点在冶金、化工、交通、电力等领域获得了广泛的应用，成为了现代工业控制三大支柱之一。在可编程序控制器问世以前，工业控制领域中是继电器控制占主导地位。传统的继电器控制具有构造简单、易于掌握、价格廉价等优点，在工业生产中应用甚广。但是控制装置体积大、动作速度较慢、耗电较多、功能少，特别是由于它靠硬件连线构成系统，接线繁杂，当生产
17、工艺或控制对象改变时，原有的接线刻控制盘柜就必须随之改变或更换，通用性和灵活性较差。2.PLC 的应用概况PLC 的应用领域非常广，并在迅速扩大，对于而今的 PLC 几乎可以说但凡需要控制系统存在的地方就需要 PLC，尤其近几年来 PLC 的性价比不断提高已被广泛应用在冶金、机械、石油、化工、轻功、电力等各行业。按 PLC 的控制类型，其应用大致可分为以下几个方面。1.用于逻辑控制这是 PLC 最根本，也是最广泛的应用方面。用 PLC 取代继电器控制和顺序控制器控制。例如机床的电气控制、包装机械的控制、自动电梯控制等。2.用于模拟量控制PLC 通过模拟量 I/O 模块，可实现模拟量和数字量之间
18、转换，并对模拟量控制。3.用于机械加工中的数字控制.word.现代 PLC 具有很强的数据处理功能，它可以与机械加工中的数字控制NC及计算机控制C严密结合，实现数字控制。4.用于工业机器人控制5.用于多层分布式控制系统高功能的 PLC 具有较强的通信联通能力，可实现 PLC 与 PLC 之间、PLC 与远程 I/O 之间、PLC 与上位机之间的通信。从而形成多层分布式控制系统或工厂自动化网络。3.PLC 的特点1.可靠性高、抗干扰能力强PLC 能在恶劣的环境如电磁干扰、电源电压波动、机械振动、温度变化等中可靠地工作，PLC 的平均无故障间隔时间高，日本三菱公司的 F1 系列 PLC 平均无故障
19、时间间隔长达30 万 h，这是一般微机所不能比较的。2.控制系统构成简单、通用性强由于 PLC 是采用软件编程来实现控制功能，对同一控制对象，当控制要求改变需改变控制系统的功能时，不必改变 PLC 的硬件设备，只需相应改变软件程序。3.编程简单、使用、维护方便4.组合方便、功能强、应用 X 围广PLC 既可用于开关量的控制又可用于模拟量的控制；既可用单片机控制，又可用于组成多级控制系统；既可控制简单系统，又可控制复杂系统。因此，PLC 应用 X 围很广。5.体积小、重量轻、功耗低PLC 采用了半导体集成电路，外形尺寸很小，重量轻，同时功耗也很低，空载功耗约1.2KW。5.PLC 在机械手中的应
20、用机械手通常应用于动作复杂的场合来代替人的反复的操作，从而节省人的劳动，普通继电器由于其体积和接口等各方面限制，经常被应用于动作简单的电气及流水线控制，而PLC 以其可靠性高、抗干扰能力强;控制系统构成简单、通用性强;.word.编程简单、使用、维护方便;组合方便、功能强、应用 X 围广;体积小、重量轻、功耗低等有点被广泛应用于类似机械手的控制动作复杂的场合，本设计正是以 PLC 控制为根底从而实现机械手的各种动。第二章 搬运机械手总体设计方案2.1 搬运机械手构造及其动作本机械手用于生产线上工件的自动搬运，根据对机械手的工艺过程及控制要求分析，机械手的动作过程如图 31 所示：图 21 机械
21、手的动作周期2.2 机械手的控制过程如图 32 所示由 A、B 两个液压缸完成工件的夹紧和提升的动作，A 缸通过一个单电两位四通电磁换向阀控制工件的夹紧、放松，B 缸通过一双电两位四通电磁阀控制机械手的升降；由小车实现机械手的移动。该小车由两台电动机驱动，一台是高速，一台是慢速。当小车前进时以慢快慢的形式进展，返回时按慢快慢的形式后退。当工件从传送带传输到机械手下方时，工件碰压行程开关 SQ1，B 缸活塞杆伸出，带动机械手下降，下降至终点碰压行程开关 SQ3 与机械手夹钳相连的 A 缸活塞杆收进，机械手将工件夹紧；当工件夹紧到位时，行程开关 SQ5 动作，B 缸的活塞杆收进，把工件提升；当工件
22、提升到最高位置时碰压行程开关 SQ4，启动小车慢速右行；当小车碰压行程开关 SQ7 时转为快速行走；接近终点时小车碰压行程开关 SQ8，转为慢速行走；行至右端行程开关 SQ9，小车停顿前进；停留 5 秒后，B 缸活塞杆再次外伸，机械手下降至终点，A 缸活塞杆外伸带动夹钳松开，将工件放下；然后机械手上升，小车以慢快慢的形式沿原路返回，恢复到图示所示的原点位置。.word.2.3 机械手的控制要求为了便于生产加工、维修、调整设置的工作方式选择开关。分为手动和自动操作，其中自动操作中包括了：单步、单周期、连续；手动操作包括手动和回原位的操作。手动操作：供维修用，即用按钮对机械手的每一步动作单独控制。
23、例如，中选择手动操作时，按下上升/下降按钮，机械手在满足条件情况下即执行相应的动作，其它动作以此类推。回原位：当由于断电或其它原因导致机械手运行中途停顿时，再次通电将操作方式选择置于回原位位置，按下复位按钮，机械手即可按最短路径的原那么返回到原点位置。单步运行：供试用，即没按一次启动按钮机械手向前执行一个动作后停顿。单周期运行：供首次检验用，当机械手在原点时按下启动按钮，机械手自动执行一个周期后停顿在原点位置连续运行：正常使用，当机械手在原点并按下启动按钮时，机械手周而复始的执行各工步动作。该机械手在自开工作状态时，应先将其工作方式选择开关放在“返回原位，并按下返回原位按钮，对状态器进展置位，
24、然后再将工作方式选择开关放置自开工作方式下。假设自开工作状态解除，那么硬件工作方式选择开关放置于“手从操作位置。第三章 搬运机械手硬件系统设计硬件系统设计包括机械局部和电气控制局部的设计。3.1 机械手的构造设计其构造如图 32 所示.word.图 32：机械手的构造示意图图中设置 9 个行程开关 SQ1SQ9 用于检测工件、小车、机械手的位置及机械手夹钳的夹紧、放松状态，并对系统实施控制。其中 SQ1 为工件是否到位的检测开关；SQ2 为小车原位检测开关；SQ3、SQ4 分别为机械手下降上升是否到位检测开关；SQ5、SQ6 分别为机械手夹紧放松检测开关；SQ7、SQ8 分别为小车速度转换开关
25、；SQ9 为小车运动停顿开关。3.2 电气控制的设计包括主电路和控制电路的设计。主电路由两台电动机，即慢速电机和快速电机，分别拖动小车慢行和快行，其控制如下：慢速电动机 M1 由接触器 KM1、KM2 分别控制其正传和反转；快速电动机 M2 由接触器 KM3 和 KM4 分别控制其正传和反转。机械手的夹紧放松动作是由一单电两位四通电磁阀控制的一个液压缸完成的，在通电情况下，机械手松开，得电时松开，可以防止在设备运行过程中突然断电导致的机械手松开，工件脱落的情况发生。3.3 操作面板及动作说明根据控制和生产工艺的要求，控制操作包括手动和自动，手动又包括手动步进、回原位操作，自动控制包括单步、单周
26、期、连续的操作。故操作方式选择开关设置有五个档位。手开工作方式下，手动动作包括上升、下降、放松、快进、慢进、快退、慢退和复位，故设置六个动作看官按钮。各个动作进展的同时均设有动作指示灯。另外设有启动停顿按钮。其操作面板如图 33 所示：.word.图 33 机械手操作面板示意图3.4 I/O 分配I/O 设备即所需的 I/O 点数如下表所示：信号I/O 设备I/O点数信号I/O 设备I/O 点数输入操作方式选择旋钮开关手动时运动选择按钮启动停顿按钮5829输出交流接触器控制线圈电磁阀动作指示原点指示4381.word.行程开关根据 I/O 点的分配要求及考虑 10%到 15%的 I/O 裕量，
27、本设计 PLC 采用 F160MR 36/24型，样图见图 3-4 所示：.word.图 34 F1-40MR 样图控制电路设计主要是 PLC 输入、输出接线的设计，其 I/O 分配如图 35 所示。电气接线图见附图图 35 PLC I/O 接线控制图第四章 搬运机械手的软件系统设计.word.机械手动控制属顺序控制，故其手动程序采用普通的 PLC 控制指令控制，自动程序采用步进梯形指令控制4.1 梯形图的总体设计按照机械手控制和工艺流程的要求，在选择“手动方式时应执行手动程序；在选择“回原位时应执行回原位程序；在选择自动程序时应执行自动程序。其中自动程序要在启动按钮按下时才执行。故梯形图的总
28、体构成如图 36 所示。图 36 搬运机械手 PLC 控制梯形图总体构成4.2 各局部梯形图的设计1.通用局部梯形图设计.word.通用局部梯形图分为三局部：1.状态器的初始化。初始化状态器 S600 在手动方式下被置位、复位。当方式选择开关置于“返回原位X514 接通时，按下复位按钮X507时被置位，在“手动操作X510接通时，S600 复位。处于中间工步的状态器用手动做复位操作，即在方式选择开关位于“手动操作或“返回原位时，中间状态器同步复位。故初始化梯形图如图 37所示，如果状态器要在供电时从断电前条件开场继续工作，那么不需要 M71。图 37 状态器初始化梯形图2.状态器转换启动。假设
29、机械手工作在自开工作方式下，当初始状态器 S600 被置位后按下启动按钮，辅助继电器 M575 工作，状态器的状态可以一步一步的向下传递，即可进展转换。在执行“连续程序 时，转换启动继电器 M575 一直保持到停机按钮按下为止。另一面采用 M100 检查机器是否处于原位。当 M575 和 M100 都接通时，从初始状态器开场进展转换，故其梯形图如图 38 所示。图 38 状态器转换启动梯形图.word.3.状态器转换制止梯形图。激活特殊辅助继电器 M574 并用步进梯形指令控制状态器转换时，状态器的转换就被自动制止。在“单周期工作期间，按下停顿按钮时，M574 应被鼓励并自保持，操作停顿在现行
30、工步。当按下停顿按钮时，从现行工步重新开场工作，M574 应复位，即重新允许新转换。在“步进工作方式时，M574 应始终工作，此时，制止任何状态转换。但没按下一次启动按钮时，M574 断开一次，允许状态器转换一次。在“手动工作方式时制止进展状态转换。在手动方式解除之后，按下启动按钮，那么状态转换制止解除，M574 复位，。PLC 在启动时，用初始化脉冲 M71 和 M574 自保持，以此制止状态转换，直到按下启动按钮。故状态器转换制止梯形图如图 38 所示。图 38 状态器转换制止梯形图通过对 37 和 38 的分析可得出：在执行“手动操作和“返回原位程序时，M575一直不能被接通，而 M57
31、4 长期被接通，按下启动按钮时除外；执行“步进程序时没按一次启动按钮，M574 断开一次，M575 接通一次，状态器转换一次；在执行“单周期操作程序时，按下启动按钮，M574 断开，M575 接通，状态器的转换可一步一步向下转换，直至按下停顿按钮时，M574 自锁，状态器的转换被制止，操作停顿在现行工序再次按下启动.word.按钮时从现行工序开场工作；在执行“连续程序时，M575 一直接通到按下停顿按钮，此时 M574 一直不能接通。2.手动操作梯形图手动操作方式由于不需要任何复杂的顺序控制，可以用常规继电器顺序方式来设计梯形图。“手动操作时按下放松按钮时，机械手卡抓松开，当松开放松按钮时，机
32、械手卡爪在液压缸作用下自动加紧并保持；按下上升按钮，上升输出 Y435 保持接通；按下下降按钮，Y436 保持接通；在上限位按下慢进按钮，慢进输出 Y430 接通，至行程开关 SQ7 闭合，小车停顿；快进、快退、慢退情况同慢进。手动操作梯形图设置有互锁，只有在小车处于左限位即 X403 闭合或右限位即X412 闭合时机械手的上升下降动作才能进展，只有当机械手处于下限位即 X404 接通机械手的加紧放松动作才可以手动控制；为了平安，同一个电动机的正反转线圈不能同时接通，设计中设计了自锁开关，防止线圈同时接通造成的短路。故手动操作时梯形图如图 39所示。.word.图 39 手动操作梯形图3.返回
33、原位梯形图 在“返回原位状态下，“夹紧与“下降动作应被停顿，上限位未动作时，应进展“上升；上限位动作时，“右行动作应停顿，并左行至左限位位置。故返回原位梯形图如图 310 所示：.word.图 310 返回原位梯形图4.“自动状态梯形图 图 311 表示了机械手自开工作时执行各工步的情况，表示了各工步的实现和转换的条件。在第一次下降工步中，下降电磁阀 Y436 接通。自下限位置时，X404 接通，转换为“夹持过程；夹持电磁阀 Y434 复位，至加紧限位 X406 接通，转换为上升动作；当上限为开关 SQ4 闭合，X405 接通，小车开场慢进动作。快进、慢进、延时、下降、加紧、上升、慢退、快退、
34、慢退动作依次类推，如上所述一步一步按顺序驱动各个负.word.载动作，称为顺序控制或过程步进型控制。图 311 搬运机械手自开工作流程图.word.用状态器代替自开工作流程图的各工步，可得到 312 所示的功能表图：图 312 搬运机械手自开工作功能表图.word.根据图 312 所示的自开工作功能表图，可设计出自动操作时的梯形图如图 313 所示。.word.word.图 313 搬运机械手自开工作梯形图5、绘制搬运机械手 PLC 控制梯形图将从初始化开场的一系列梯形图，按照总体构造图图 36的形式组合在一起，得到机械手 PLC 控制的梯形图见附图，其语句表见附录。附图：搬运机械手构造图搬运
35、机械手控制梯形图搬运机械手动作流程图搬运机械手控制接线图结论本设计主要应用于机加工生产，货物调运等场合。搬运机械手采用 PLC 控制，体积小，重量轻，控制方式灵活，可靠性高，操作简单，维修容易。使用该机械手代替人工搬运工件，既平安，又准确，提高了劳动生产率，保证了工件的质量，降低了工人的劳动强度，具有较好的经济效益和社会效益。可编程控制器 PLC 以其丰富的 I/O 接口模块、高可靠性,可以在机械手的控制系统的设计中起到了十分重要的作用。本文就设计过程中的几项关键的问题提出了自己的一些看法,可以有效地提高系统的抗干扰能力,对 PLC 读、写,事件响应等通信时间可进展准确的控制,取得了良好的效果
36、.随着机械手应用的普及，机械手向着专用化，机械构造向模块化、可重构化的方向开展，机械手的动作更加灵活多样，其控制方式也在向着多元化的方向开展，在 PLC 控制的过程中,还有许多的问题需要解决，PLC 在机械手开发中的开发应用还有很大的空间。辞.word.此次设计是在杜志强教师的悉心指导下完成的。导师为论文课题的研究提出了许多指导性的意见，为论文的撰写、修改提供了许多具体的指导和帮助。杜志强教师的严谨治学、不断探索的科研作风，敏锐深邃的学术洞察力，孜孜不倦的敬业精神，给我留下了深刻的印象，使我受益良多。生活中杜志强教师就是我的朋友，她的态度让我对生活有了新的认识。在本文完毕之际，特向我亲爱的导师
37、致以最崇高的敬礼和深深的感谢！通过此次设计，一方面让我认识到自己的缺乏，发现了学习中的错误之处；另一方面又积累丰富的知识，吸取别人好的方法和经历，增强对复杂问题的解决能力，摸索出一套解决综合问题的方法，为自己以后的工作和学习打下坚实的根底。再一方面也加强了我和教师的交流，认识到知识的渊博度。经过这次的努力，使我顺利的完成了毕业设计。这份毕业设计既是对过去三年所学知识的总结，又是自己知识的积累，也大大加深了对单片机技术的了解。毕业设计中既动脑、，又动手，是一个理论与实际结合的过程。仅仅有理论是不够的，更重要的是实际的，是我们所设计的实物，具有设计合理，经济实用的优点。这就需要我们设计者考虑问题是
38、要仔细、周密，不能有丝毫的大意。对设计方案的优越化，也需要我们综合各方面的因素考虑，尤其是实际。再次像教育指导我的教师及同学表示诚挚的感谢！鉴于本人所学知识有限，经历缺乏，又是初次研究这种复杂的设计，在此过程中难免存在一些错误和缺乏之处，恳请各位教师给予批评和指正。参考文献1 王炳实.机床电气控制.第三版.：机械工业，2004 年：146-1622 王本轶.机床设备控制根底.：机械工业，2005 年：283-2883 丁树模.液压传动.：机械工业，2007 年4 林平勇.高崇.电工电子技术.第二版：高等教育，2004 年5 熊幸明.曹才开.一种工业机械手的 PLC 控制.微计算机信息，2006
39、 年，第 22 卷第 11 期:120-1226 孔秀艳.一种四轴搬运机械手的 PLC 控制.群众科技，2021 年，第 7 期：112-1137 X 轩.王丽伟.机械手的 PLC 控制.机床电器.2006 年，34-49.word.8 X 应金.PLC 在机械手搬运控制系统中的应用.自动化博览，2021 年 02 月刊：71-739 曾繁铃.一种 PLC 控制的工业机械手.常熟理工学院报，2021 年 4 月第 22 卷第四期：101-10410 罗庚合.蔡霞.搬运机械手的 PLC 控制.XX 航空技术高等专科学校，2002 年，第 20卷第一期：7-911 言纪兰.懂峰.基于 PLC 控制
40、的搬运机械手的应用.机械工程与自动化，2021 年 4月第 2 期：156-15812 杨峰.SMR 搬运机械手的 PLC 控制系统设计.机车车辆工艺，1998 年第 6 期：36-4013 詹贵印.周红梅.三自由度液压机械手的 PLC 控制研究.装备制造行业应用，2007年 7 月：109-11214 姜培刚.盖玉先.机电一体化系统设计.：机械工业，2021 年15 王坤.何小柏.机械设计.：高等教育，1996 年附录：语句表步序指令1LDX5142ANDX5073SS6004LDX5105RS6006LDX5107OUTF6718K6019OUTF67210K61011OUTF67012K
41、10313LDX50114ANDM57515ORX40016ANIX50117LDX501.word.18ORX51219ORX51320ANB21OUTM57522LDX40523ANDX40324ANIY43425OUTM10026OUTY54027LDX40028PLSM10129LDX40130ANDX50231ORX51132ORX51233ORX51434ORM7135ORM57436ANIM10137OUTM57438LDIX51039CJP70040LDL50041ANIX40542LDX43043ORX41244ANB45ANIY43546OUTY43647OUTY53048
42、LDX50049ANIX40550LDX43051ORX41252ANB53ANIY43654OUTY53555OUTY53156LDX50257ANIX407.word.58ANDX40459OUTY43460OUTY53361LDIX40262ANIX40663ANDX40464OUTY53265LDX50466ANIX41067ANIX41268ANDX40569ANIY43170OUTY43071OUTY53472LDX50673ANIX41174ANIX40375ANDX40576ANIY43077OUTY43178OUTY53579LDX53080ANIX41181ANDX4058
43、2ANIY43383OUTY43284OUTY53085LDX50586ANIX41087ANDX40588ANIY43289OUTY43390OUTY53791EJP70092LDX51793CJP70194LDX50795SM20096LDM20097OUTY434.word.98RY43699OUTY435100ANDX405101RY430102RY432103OUTY433104ANDX403105RM200106EJP701107LDX400108ORM102109OUTM102110MCM102111STLS600112LDM575113ANDM100114SS601115STL
44、S601116OUTY436117ANDX404118SS602119STLS601120OUTY434121ANDX406122SS603123STLS603124OUTY435125ANDX405126SS604127STLS604128OUTY430129ANDX410130SS605131STLS605132OUTY432133ANDX411134SS606135STLS606136OUTY430137ANDX412.word.138SS607139STLS607140OUTT450141K5142ANDT450143SS610144STLS610145OUTY436146ANDX404147SS611148STLS611149OUTY437150ANDX407151SS612152STLS612153OUTY435154ANDX405155SS613156STLS613157OUTY431158ANDX411159SS614160STLS614161OUTY433162ANDX410163SS615164STLS615165OUTY431166ANDX403167SS600168RET169MCRM102170END.word.