基于物料分拣机械手的自动化控制系统的设计毕业设计
物料分拣系统毕业设计
物料分拣系统毕业设计物料分拣系统毕业设计一、引言物料分拣系统是现代物流行业中的重要组成部分，它能够提高物流效率和准确性，降低人工成本和错误率。
本文将探讨一个基于机器视觉技术的物料分拣系统的毕业设计。
二、背景随着电子商务的发展和物流需求的增加，传统的人工分拣方式已经无法满足快速、准确的分拣需求。
因此，开发一种自动化的物料分拣系统成为了迫切的需求。
三、系统设计1. 系统架构物料分拣系统的设计需要考虑到多个环节，包括物料输入、图像识别、分拣机械臂控制等。
系统的整体架构应该是模块化的，以方便后续的维护和升级。
2. 图像识别技术图像识别技术是物料分拣系统中最关键的一环。
通过摄像头获取物料的图像，然后利用计算机视觉算法对图像进行处理和分析，最终确定物料的类型和位置。
3. 分拣机械臂控制分拣机械臂是物料分拣系统中的核心部件，它需要根据图像识别结果来准确地抓取和放置物料。
机械臂的控制系统应该能够实现高速、精准的动作。
四、关键技术1. 图像处理算法在图像处理环节，可以采用一系列的算法来提取物料的特征，如颜色、形状等。
常用的算法有边缘检测、颜色分割等，这些算法能够帮助系统准确地识别物料。
2. 机械臂控制算法机械臂的控制算法需要考虑到速度、力度和精度等因素。
常见的控制算法有PID控制、模糊控制等，这些算法可以根据实际需求进行选择和优化。
五、系统实现1. 硬件设计物料分拣系统的硬件设计包括摄像头、机械臂、传感器等的选择和布局。
这些硬件需要满足系统的要求，并且能够与软件系统进行良好的协作。
2. 软件开发物料分拣系统的软件开发包括图像处理算法的实现、机械臂控制算法的编写以及系统的整合和调试等。
软件系统应该具备良好的可扩展性和稳定性。
六、系统测试与优化在系统开发完成后，需要进行一系列的测试和优化工作。
测试可以分为功能测试、性能测试和稳定性测试等，通过测试结果来评估系统的性能和可靠性，并进行相应的优化。
七、结论通过对物料分拣系统的毕业设计的探讨，我们可以看到该系统在提高物流效率和准确性方面具有重要的作用。
基于的物料分拣机械手自动化控制系统设计
基于的物料分拣机械手自动化控制系统设计物料分拣机械手的自动化控制系统设计是一项关键性的任务，它决定着整个系统的性能和效率。
以下是一个基于物料分拣机械手的自动化控制系统设计的详细说明。
1.系统概述：物料分拣机械手自动化控制系统旨在提高物料分拣过程的效率和准确性，降低人工成本。
该系统可以根据预设的程序自动完成物料的分拣、搬运和堆放操作。
2.硬件设计：物料分拣机械手的硬件设计主要包括机械结构、传感器、执行器和控制器。
机械结构设计要考虑平稳且高速的物料搬运，确保机械手的刚性和稳定性。
传感器用于检测物料的位置、形状和重量等信息，可选用光电传感器、压力传感器等。
执行器通常使用伺服电机或气动元件，以保证机械手的准确控制。
控制器可以选用PLC控制器或单片机等，用于控制整个机械手系统的运动。
3.软件设计：物料分拣机械手的软件设计包括运动控制算法和分拣策略。
运动控制算法负责计算机械手运动轨迹和速度，使其能够快速和准确地搬运物料。
分拣策略主要包括物料的分类和堆放规则，根据物料的属性和目标位置，选择最优的分拣路径和顺序。
4.系统优化：为了提高系统的性能和效率，可以考虑以下优化措施：-优化机械结构，提高机械手的速度、精度和稳定性。
-优化传感器的选型和布置，提高物料检测的准确性和灵敏度。
-优化运动控制算法，减少机械手的运动时间和能耗。
-优化分拣策略，提高分拣的准确性和效率。
-进行系统的实时监控和故障诊断，及时发现和解决问题。
5.系统测试和调试：在系统设计完成后，需要进行系统测试和调试，以验证系统的性能和稳定性。
测试内容包括机械手的精度和速度测试，传感器的准确性和灵敏度测试，以及软件算法的测试和验证。
通过测试和调试，可以对系统进行进一步的优化和改进。
总结：基于物料分拣机械手的自动化控制系统设计涉及到多个方面，包括机械结构设计、传感器选型、执行器选择、控制器选型、软件算法设计等。
通过系统的优化和调试，可以提高物料分拣的效率和准确性，降低人工成本。
毕业设计---机械手自动分拣监控系统仿真
毕业设计说明书题目基于组态软件MCGS的机械手自动分拣监控系统仿真专业机电一体化技术班级姓名学号指导教师二○一○年十二月2011届毕业设计（论文）任务书设计题目: 基于组态软件MCGS的机械手自动分拣监控系统仿真设计条件：要求利用组态软件MCGS仿真满足控制要求的机械手自动分拣监控系统的运行过程。
设计任务：机械手分拣系统主要由三个机械手和一条传送带组成，三个机械手的功能分别是上料，正品捡拾和次品捡拾，在每个机械手旁边都有料盒，上料机械手按照一定要求将待分拣产品放在传送带上，分拣机械手是按照检测结果将产品分类，分别放入各自身旁的料盒中，传送带按一定速度运转，其上安装三个间隔相同的位置传感器，第一个位置传感器旁装有产品质量传感器，用来判断到来的产品是否合格，第二个和第三个位置传感器分别放置在两个分拣机械手附近，当传感器感应到产品到时可发出信号驱动相应的机械手动作。
控制要求如下：1．传送带按间歇方式工作，除在上料和产品捡拾时处于停滞状态，其他时间连续运转。
2.初始时，传送带停止，上料机械手实现上料操作，完成后启动传送带；当产品运行到位置传感器1时，传送带停止，进行产品质量检测，判断是否合格，同时上料机械手再上料，完成后启动传送带。
3.两个产品同时分别到达位置传感器1和位置传感器2，传送带停止，系统判断位置传感器2处的产品是否合格，如合格驱动正品机械手动作，如不合格，正品机械手不动作，等该产品到达位置传感器3时次品机械手动作，位置传感器1处的产品接受质量检测，记录该产品的质量信息，同时上料机械手再进行上料，完成后启动传送带。
毕业设计（论文）内容包括：1）组态监控画面的设计及实时数据库的构建。
2）脚本程序的设计思路及流程图。
3）脚本软件的编程及设计要求的实现。
起止日期：2010年月日－ 2010年月日（共周）指导教师：赵建伟审核（教研室主任）：批准（系主任）：设计评语：指导教师签字：年月日答辩：考核组长：总成绩：摘要MCGS(Monitor and Control Generated System)是一套基于Windows平台的、用于快速构造和生成上位机监控系统的组态软件系统。
基于PLC机械手的物料分拣控制毕业设计
基于PLC机械手的物料分拣控制毕业设计摘要：随着工业自动化水平的不断提高，机械手在工业生产中的应用越来越广泛。
机械手的核心是运动控制和物料分拣控制。
本毕业设计基于PLC机械手，设计了一种物料分拣控制系统。
通过对PLC机械手运动控制的研究，实现了对物料的自动分拣，提高了生产效率和质量。
1.引言随着工业自动化的快速发展，机械手在各行各业中的应用越来越广泛。
机械手具有灵活性高、重复性好、操作精度高等特点，在物料分拣方面有着巨大的优势。
为了提高生产效率和质量，本毕业设计提出了一种基于PLC机械手的物料分拣控制系统。
2.系统设计物料分拣控制系统由PLC控制器、机械手、传感器和电气执行器组成。
PLC控制器作为系统的核心，负责监测传感器和电气执行器的状态，并根据预设的程序完成物料分拣任务。
机械手作为物料分拣的执行者，根据PLC控制器的指令进行相应的动作。
3.运动控制为了实现物料的自动分拣，需要对机械手的运动进行精确控制。
在设计中，通过研究机械手的运动学原理，确定了机械手的运动轨迹和速度。
通过对PLC控制器的编程，控制机械手的动作顺序和位置，实现对物料的分拣动作。
4.传感器与反馈控制为了提高分拣的准确性，需要在系统中加入传感器来检测物料的位置和状态。
通过传感器的信号，PLC控制器可以实时获取物料的信息，并根据反馈信息进行运动调整。
例如，当物料位置不正确时，PLC控制器可以根据传感器的反馈信号进行修正，以确保物料的正确分拣。
5.实验与结果分析通过搭建基于PLC机械手的物料分拣控制系统，并进行实验验证，得到了较好的结果。
实验结果表明，该系统能够实现对物料的自动分拣，具有较高的准确性和稳定性。
通过对实验结果的分析，验证了系统设计的可行性和有效性。
6.总结本毕业设计基于PLC机械手，设计了一种物料分拣控制系统。
通过对机械手的运动控制和传感器的反馈控制，实现了对物料的自动分拣。
通过实验验证，得到了较好的结果。
该系统具有较高的准确性和稳定性，能够提高生产效率和质量。
毕业设计(论文)-基于机器人货物分拣系统设计[管理资料]
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安徽工商职业学院应用工程学院毕业设计题目：基于机器人货物分拣系统设计系别：应用工程学院专业：机电一体化班级：15机电2班姓名：学号：指导教师：日期：目录摘要 (4)第1章引言 (4)、现状及应用 (4) (5) (6) (7)第2章基于机器人货物分拣系统设计 (7) (7) (7) (8) (8) (9) (9) (9) (9) (10) (11) (11) (11) (12) (12)第3章设备的控制系统程序编写 (12) (12)TIA Portal软件的使用 (13)，插入并组态PLC (13) (14) (15) (15) (16) (18) (20)X_SIGHT软件程序的编写 (20) (22) (23) (23) (27)第4章触摸屏设计 (29)第5章总结 (31) (31) (31) (31)摘要当代科学技术发展的特点之一就是机械技术，电子技术和信息技术的结合，机器人就是这种结合的产物之一。
现代机器人都是由机械发展而来。
与传统的机器的区别在于，机器人有计算机控制系统，因而有一定的智能，人类可以编制动作程序，使它们完成各种不同的动作。
随着计算机技术和智能技术的发展，极大地促进了机器人研究水平的提高。
现在机器人已成为一个庞大的家族，科学家们为了满足不同用途和不同环境下作业的需要，把机器人设计成不同的结构和外形，以便让他们在特殊条件下出色地完成任务。
机器人成了人类最忠实可靠的朋友，在生产建设和科研工作中发挥着越来越大的作用。
搬运机器人不但能够代替人的某些功能，有时还能超过人的体力能力。
可以24小时甚至更长时间连续重复运转，还可以承受各种恶劣环境。
当机器人一点与其他传感器结合到一起后，它也不再是简简单单的机器设备了，比如与视觉搭配起来过后它就能实现和人一样的分辨物体、、、、、、、为了避免危险恶劣的工作环境导致的工伤事故和职业病，保护工人的身心安全，对一些特殊工种，工作量大、环境恶劣、危险性高、人类无法涉足的工作领域都可由工业机器人代替。
基于PLC的物料分拣机械手自动化控制系统设计毕业设计
毕业设计基于PLC的物料分拣机械手自动化控制系统设计题目基于PLC的物料分拣机械手自动化控制系统的设计目录目录 (II)摘要....................................................................................................... V I Abstract ....................................................................................................... V I 第一章前言 . (1)1.1研究的目的及意义 (1)1.2机械手在国内外现状和发展趋势 (1)1.3主要研究的内容 (2)1.4解决的关键问题 (3)第二章执行系统的分析与选择 (4)2.1执行机构坐标形式的选择 (4)2.2执行机构的组成 (6)2.3执行机构各部分的分析与选择 (6)2.3.1 手部的选择 (6)2.3.2 手臂结构的选择 (8)2.3.3 机座结构的选择 (9)2.4执行机构的工作原理 (10)2.5执行机构简图 (11)第三章驱动系统的分析与选择 (12)3.1驱动系统的分析与选择 (12)3.2机械手驱动系统的控制设计 (13)3.3气动元件选取及工作原理 (14)3.3.1 气源装置 (14)3.3.2 执行元件 (15)3.3.3 控制元件 (16)3.3.4 辅助元件 (17)3.3.5 真空发生器 (18)3.3.6 吸盘 (18)3.4气动回路的工作原理 (18)第四章控制系统的分析设计 (22)4.1控制系统的组成结构 (22)4.2控制系统的性能要求 (23)4.3传感器的选择 (23)4.3.1 位置检测装置 (24)4.3.2 滑觉传感器 (24)4.3.3 视觉传感器 (24)4.4控制系统PLC的选型及控制原理 (26)4.4.1 PLC控制系统设计的基本原则 (26)4.4.2 PLC种类及型号选择 (31)4.4.3 I/O点数分配 (31)4.4.4 PLC外部接线图 (32)4.4.5 机械手控制原理 (33)4.5PLC程序设计 (35)4.5.1 总体程序框图 (35)4.5.2 初始化及报警程序 (37)4.5.3 手动控制程序 (38)4.5.4 自动控制程序 (40)第五章总结与展望 (43)参考文献 (44)致谢 (45)附录 (46)基于PLC的物料分拣机械手自动化控制系统设计摘要机械手在先进制造领域中扮演着极其重要的角色。
物料分拣控制毕业设计
学校代码：11059学号：0805070065Hefei University毕业论文（设计）B A CH ELO R D IS S ERTATIO N论文题目：物料分拣控制设计学位类别：工学学士学科专业：自动化作者姓名：导师姓名：完成时间： 2012年5月20日物料分拣控制设计摘要随着工业的发展，为提高生产效率，避免重复繁琐的人工分拣物料过程，可采用自动化技术代替人工分拣物料的过程。
分拣控制系统在社会各行各业如：物流配送中心、邮局、采矿、港口、码头、仓库等行业得到广泛运用，自动分拣系统能够大大提高企事业单位该环节的生产效率。
基于可编程控制器（PLC）的物料自动分拣系统具有性价比高、工作可靠、可根据分拣材料的不同进行简单程序修改就可快速投入使用等特点，它将在今后自动化程度愈来愈高的生产过程中有着较高的实用价值和应用前景。
本文根据实际生产中物料分拣的工序，设计出一个基于可编程控制器（PLC）的物料分拣系统。
本设计依托于物料分拣模型，对整体分拣装置的支架及电路和气路进行分析及设计。
选用GE FANUC PACSystems RX3i系列的PLC以及配套的通信模块、电源模块、数字量输入模块和数字量输出模块作为控制单元。
利用Proficy Machine Edition软件进行梯形图程序的编写。
最终自动分拣装置实现对工件的金属性及颜色深浅进行分拣以及准确的将分拣出的物料分别放入指定位置的功能。
实验结果表明该系统设计方案合理，可靠性高。
系统运行正常,达到预期目标。
关键词：物料分拣；PLC；传感器；气动技术Design of Material Sorting ControlABSTRACTWith industrial development, in order to improve production efficiency and avoid repeating the tedious process of manual sorting materials, Automation technology can be used instead of the artificial process of sorting materials. Sorting control system in all sectors of society such as: logistics and distribution center, post office, mining, ports, docks, warehouses and other industries has been used widely. The sorting system can greatly enhance the production efficiency of the enterprises.Automated sorting systems based on programmable logic controller (PLC) have the characteristics of cost-effective, reliable. Procedure can be easily modified according to the different materials and put into use quickly. It has a high practical value and application prospect in the production process of the increasingly high degree of automation.This paper describe a materials sorting systems design which is base on a programmable controller (PLC), it is based on the process of material sorting in practical production. This design relies on the material sorting model, the overall sorting device bracket, circuit and gas path analysis and design. Selection of GE FANUC PACSystems RX3i Series PLC as well as ancillary communication module, power module, digital input modules and digital output module as a control unit. This design is using Proficy Machine Edition software to write the ladder program. Finally the device can sort out different materials base on material metallic and shade of color, and place them in the designated location. The experimental results show that the system design is reasonable，high reliability. System operating normally, and achieve the expected goal.Keywords: material sorting; PLC; sensor; pneumatic technology目录第一章绪论 (1)1.1 研究背景 (1)1.2 论文研究的意义 (2)1.3 PLC的发展以及其特点 (2)1.4 系统的设计要求 (3)1.4.1 功能要求 (4)1.4.2 控制要求 (4)1.5 内容安排 (5)第二章要求分析和设计思路 (6)2.1物料有无检测设计思路 (6)2.2 物料性质检测设计思路 (6)2.3 物料到位检测设计思路 (6)2.4 放置物料定位设计思路 (6)2.5 传送装置与操作面板设计 (7)2.6 自动与手动设计思路 (8)2.7 整体设计思路 (8)2.8 本章小结 (9)第三章模型介绍 (10)3.1 整体机架设计概述 (10)3.2 主要技术参数 (11)3.3 各单元设计安装 (11)3.4 本章小结 (13)第四章手动控制的硬件设计 (14)4.1 物料分拣装置的气路部分设计 (14)4.1.1 气源装置 (14)4.1.2 执行元件 (14)4.1.3 控制元件 (15)4.1.4 辅助元件 (18)4.1.5 气路总体设计 (19)4.2 分拣装置手动部分电路设计 (19)4.3 本章小结 (21)第五章自动控制硬件设计 (22)5.1 控制系统的设计 (22)5.2 控制系统的关键技术 (22)5.2.1 确定I/O点数 (22)5.2.2 PLC的选择 (23)5.2.3 PLC模块配置简介 (27)5.2.4 PLC输入输出端子及其他资源的分配 (31)5.2.5 PLC输入输出端子接线图 (32)5.3 传感器及相关元件的选择 (33)5.3.1 电感式接近开关 (34)5.3.2 光电传感器 (35)5.3.3 光纤传感器 (37)5.3.4 磁感应接近开关 (37)5.3.5 其他传感器的选择 (38)5.4 电路情况分析 (40)5.5 本章小结 (41)第六章控制系统软件设计 (42)6.1 软件设计原则 (42)6.2 Proficy Machine Edition的使用 (42)6.3 控制系统顺序功能图设计 (46)6.4 控制系统程序设计 (48)6.4.1 急停程序 (49)6.4.2 复位程序 (49)6.4.3 启动程序 (49)6.4.4 停止程序 (50)6.4.5 物料识别程序 (50)6.4.6 机械臂定位程序 (51)6.5 本章小结 (52)第七章控制系统调试 (53)7.1 硬件调试 (53)7.1.1 电感传感器的调试 (53)7.1.2 光电传感器的调试 (54)7.2 手动控制调试 (55)7.3 单机调试 (56)7.4 联机调试及运行结果 (56)7.5 本章小结 (57)结束语 (58)致谢 (59)参考文献 (60)附录 (61)第一章绪论1.1 研究背景分拣是把很多货物按品种从不同的地点和单位分配到所设置的场地的作业。
基于PLC的物料分拣机械手自动化控制系统设计
韶关学院毕业设计题目：基于PLC的物料分拣机械手自动化控制系统设计学生姓名：**学号：***********系（院）：物理与机电工程学院自动化系专业：自动化专业班级：2012级2班指导教师姓名及职称：韩竺秦讲师起止时间：2015年10 月—2016年 5 月基于PLC的机械手分拣控制系统设计摘要：在现今的生活上,科技日新月益的进展之下,机械手在先进制造领域中扮演着极其重要的角色。
它可以搬运货物、分拣物品、代替人的繁重劳动，可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安全。
机械手臂的应用也将会越来越广泛,机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动生产设备，作业的准确性和环境中完成作业的能力。
因此被广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。
结合近年来整个机械手的发展,并分析了机械手系统和机械手方面的设计，提出了用气动驱动和PLC控制设计方案。
考虑了软、硬件各自的特点，对物料分拣机械手的整体结构、驱动系统、执行结构和控制系统进行了分析和设计，我们可以采用整体化的设计思想并进行互补和优化。
在气动驱动和PLC控制设计方案中，其驱动系统中采用气动驱动，控制系统中选择PLC的控制单元来完成系统功能的初始化、机械手的移动、故障报警，分拣等功能。
我们很容易得出了一种简单、易于实现、理论意义明确的控制策略。
通过以上部分的分析,得出了经济,实用,高可靠的材料分拣机械手设计方案,对于其他经济的PLC控制系统的设计也有一定的参考价值。
关键词: 机械手；触摸屏（HMI）；可编程控制器（PLC）；自动化控制；物料分拣Automatic sorting line PLC control system design Abstract: In today's life, science and technology, the development of the new moon, the manipulator in the advanced manufacturing field plays an extremely important role, it can carry goods, sorting goods, can realize the mechanization and automation of production, can be used to protect the safety of human body, the application will be more and more widely.The application of mechanical arm is also more and more extensive. The machine is a kind of high-tech automatic production equipment which has been developed in recent decades. It is widely used in machinery manufacturing, metallurgy, electronics, light industry and atomic energy.In this paper, based on the development of mechanical hand in recent years, combined with the design of the manipulator, the mechanical hand technology is analyzed, and the design scheme of pneumatic drive and PLC control is ing the holistic design idea, considering the characteristics of the software and the hardware, the software and the hardware are complementary and optimized.The whole structure, drive system, the structure and control system of the material sorting manipulator are analyzed and designed.In its drive system, the control system of the PLC control unit is used to complete the initialization of the system function, the movement of the manipulator, the fault alarm, the sorting and other functions.At last, a simple, easy to implement, and the theoretical significance of the control strategy is proposed.Through the work above, it is concluded that the economic, practical, high reliable material sorting manipulator design scheme, the design of PLC control system in other economic type also certain reference value.Keywords：manipulator ; touch screen (HMI);programmable logic controller (PLC); automatic control;sorting materials目录1 绪论 (1)1.1机械手的简介 (1)1.2课题选题意义及主要研究内容 (1)1.2.1选题意义 (1)1.2.2本课题的主要研究内容 (2)2 控制方案设计 (2)2.1控制方案选择 (2)2.2 控制系统整体架构 (2)2.3机械手自动分拣系统 (4)3 系统硬件的选型 (6)3.1 PLC种类及型号选择 (6)3.2 机械手执行系统的分析与选择 (6)3.2.1机械手执行机构坐标形式的选择 (6)3.2.2机械手执行机构坐标形式的分析 (7)3.3 机械手执行机构的组成 (7)3.3.1手部的选择................................. 错误!未定义书签。
基于PLC的物料分拣机械手自动化控制系统设计
基于PLC的物料分拣机械手自动化控制系统设计物料分拣是工业生产过程中常见的自动化操作之一，而机械手作为自动化设备的核心部件之一，在物料分拣中发挥着重要的作用。
本文将针对基于PLC的物料分拣机械手自动化控制系统的设计进行详细说明。
1.系统概述2.系统设计（1）PLC控制器选择：根据系统需求选择适合的PLC控制器，一般要求具有足够的输入输出端口以及较高的运算速度。
常见的PLC控制器有西门子、施耐德、欧姆龙等。
（2）机械手选择：根据物料的类型和分拣要求选择适合的机械手。
常见的机械手有直线式机械手、旋转式机械手等，可以根据需要组合使用。
（3）传感器选择：根据物料的特性和分拣要求选择适合的传感器。
常见的传感器有光电传感器、接近传感器、压力传感器等，用于检测物料的位置、重量、形状等参数。
（4）执行器选择：根据物料分拣的方式选择适合的执行器。
常见的执行器有气缸、电机、伺服驱动器等，用于实现机械手的运动。
3.系统实现（1）输入模块设置：将传感器的信号通过输入模块连接到PLC控制器的输入端口，实现对物料位置和状态的检测。
（2）处理模块编程：根据物料分拣的逻辑和要求进行PLC控制器的编程，包括控制机械手的运动、执行器的操作以及与传感器的通信等。
（3）输出模块设置：将PLC控制器的输出信号通过输出模块连接到执行器，实现对机械手和执行器的控制。
（4）系统调试和运行：将整个系统进行组装和调试，确保各个部件能够正常工作，并进行系统联调测试，验证系统的可靠性和稳定性。
4.系统优化在系统运行过程中，可以根据实际需求对系统进行优化和改进。
例如，可以通过增加传感器的数量和种类来提高物料分拣的准确性和效率；可以调整机械手的运动轨迹和速度，以适应不同的物料类型和分拣要求；可以改进控制算法，提高系统的响应速度和精度等。
总结：基于PLC的物料分拣机械手自动化控制系统的设计涉及到PLC控制器的选择、机械手的选择、传感器的选择、执行器的选择，以及输入模块设置、处理模块编程、输出模块设置等内容。
自动分拣系统毕业设计
工业职业技术学院毕业设计（论文）课题名称：自动生产线分拣系统设计专业班级：10 电气301***名：******师：***二O一三年月摘要PLC控制是目前工业上最常用的自动化控制方法，由于其控制方便，能够承受恶劣的环境，因此，在工业上优于单片机的控制。
PLC将传统的继电器控制技术、计算机技术和通信技术融为一体,专门为工业控制而设计,具有功能强、通用灵活、可靠性高、环境适应性强、编程简单、使用方便以及体积小、重量轻、功耗低等一系列优点,因此在工业上的应用越来越广泛。
本文主要讲述PLC在材料分拣系统中的应用，利用可编程控制器( PLC) ,设计成本低、效率高的材料自动分拣装置。
以PLC 为主控制器,结合气动装置、传感技术、位置控制等技术,现场控制产品的自动分拣。
系统具有自动化程度高、运行稳定、精度高、易控制的特点,可根据不同对象,稍加修改本系统即可实现要求。
关键词:可编程控制器，分拣装置，控制系统，传感器ABSTRACTPLC control is the most commonly used industrial automation control method, because of its convenient control to withstand an adverse environment, it is better than MCU control in the industrial. PLC traditional relay control technology, computer and communication technologies are integrated specifically for industrial control and design, have strong function, common flexible, high reliability and environmental adaptability, and programming simple, easy to use and small size, light weight, a series of low-power advantages in industrial applications become more extensive.This paper focuses on the PLC in the canned beverage production, The design of an automatic sorting device with low cost and high efficiency is presented in the paper, which regards programmable logic controller ( PLC) as the master controller and combines pneumatic device, sensing technology, position control and other technology to implement automatic selecting of the products live. The device is characteristic of high automation, steady running, high precision and easy control, which can fulfill the requirement according to different situations with little modifications.Key words：programmable logic controller，sorting device，control system，sensors目录目录 (3)第一章绪论 (1)第二章材料分拣装置结构及总体设计 (2)2.1材料分拣装置工作过程概述 (3)2.2系统的技术指标 (4)2.3系统的设计要求 (5)第三章控制系统的硬件设计 (6)3.1系统的硬件结构 (6)3.2系统关键技术 (6)3.3检测元件与执行装置的选择 (9)第四章控制系统的软件设计 (15)4.1控制系统流程图设计 (15)4.2控制系统程序设计 (16)第五章控制系统的调试 (20)5.1硬件调试 (20)5.2软件调试 (20)5.3整体调试 (20)结论 (21)总结 (22)参考文献 (23)第一章绪论自动分拣系统（Automated Sorting System)是二次大战后率先在美国、日本的物流中心中广泛采用一种自动化作业系统，该系统目前已经成为发达大中型物流中心不可缺少的一部分。
分拣机器人单片机控制系统设计--本科毕业设计说明书
（本科毕业设计说明书题目：分拣机器人单片机控制系统设计学生姓名：学院：系别：专业：班级：指导教师：摘要一般的分拣机器人由于其操作方式较复杂，分拣的效率较差，人机交互系统的不太完善，机械性能欠佳等已经很难满足当今社会的生产实践需要。
伴随着社会的飞速发展，人们对性能优良智能分拣人的需求也与日俱增。
设计一款基于单片机的分拣机器人有很大的实践需要和社会功能。
根据控制系统的要求，决定采用美国INTEL公司MCS-51系列单片机基本产品89C52，作为分拣机器人的主控制芯片。
它具有运行速度快，功耗低，抗干扰能力强等优点，能够完全我的设计要求。
本系统包括硬件和软件两个部分。
硬件系统主要包括电压转换电路的设计、单片机连接PC机串口电路的设计，单片机系统的设计，驱动电路的设计，显示电路的设计等。
在电路图板上完成各模块的设计与连接。
分析易得，此系统可以完全满足设计需要。
通过光耦等器件克服电机驱动部分与单片机部分的相互干扰。
关键词：单片机；硬件设计；软件编程；89C52AbstractThe general sorting robot is more complicated due to its operation，sorting is less efficient，human-computer interaction system is not perfect，poor mechanical performance has been difficult to meet the needs of today's social production practice. Accompanied by the rapid development of society，the demand for smart sorters is also growing。
The design of a sorting robot based on a single chip has a great practical need and social function.According to the requirements of the control system，Decided to adopt the United States INTEL MCS-51 series of basic products 89C52，as the main control chip for the sorting robot。
plc物料分拣系统毕业设计
PLC物料分拣系统毕业设计一、引言在现代工业生产中，物料的分拣是一个重要的环节，直接关系到生产效率和质量。
传统的人工分拣方式存在效率低下、错误率高等问题，所以开发一套高效、准确的物料分拣系统对于提高生产效率具有重要意义。
本文将探讨一种基于PLC（可编程逻辑控制器）的物料分拣系统的设计与实现。
二、概述本设计的PLC物料分拣系统主要由PLC控制模块、传感器模块、执行器模块和人机界面模块组成。
通过PLC对传感器信号的采集和分析，控制执行器的动作，实现对物料进行快速、准确的分拣。
三、系统设计3.1 PLC控制模块PLC控制模块是整个系统的核心，它负责接收传感器模块的输入信号，并根据预先设定的逻辑、程序控制执行器模块的动作。
PLC的优势在于其可编程性，可以根据不同的分拣需求进行灵活的调整和改变。
3.2 传感器模块传感器模块用于检测物料的属性和状态，并将这些信息传输给PLC控制模块。
常见的传感器包括光电传感器、压力传感器和温度传感器等。
光电传感器可用于检测物料的颜色和形状，压力传感器可用于检测物料的重量，温度传感器可用于检测物料的温度等。
3.3 执行器模块执行器模块负责根据PLC控制模块的指令，进行物料的分拣动作。
常用的执行器包括电磁阀、电机和气缸等。
根据不同的分拣需求，可以选择合适的执行器来实现准确、快速的分拣动作。
3.4 人机界面模块人机界面模块用于与操作员进行交互，显示系统的运行状态和报警信息。
通过人机界面，操作员可以对系统进行参数的设置和调整，监控系统的运行情况，并进行必要的操作。
四、系统工作流程本系统的工作流程如下： 1. 启动系统，PLC控制模块初始化。
2. 传感器模块检测物料的属性和状态，将信息传输给PLC控制模块。
3. PLC控制模块根据预设的逻辑和程序分析传感器信号，决定执行器模块的动作。
4. 执行器模块执行相应的动作，对物料进行分拣。
5. 人机界面模块显示系统的运行状态和报警信息，操作员根据需要调整系统参数。
物料分拣控制系统的设计毕业设计
毕业设计题目：物料分拣控制系统的设计（单片机）机电一体化专业班级姓名指导教师目录第一部分设计任务与调研 (3)1.1物料分拣目的和背景意义 (3)1.2物料分拣设计任务 (3)1.3物料分拣设计方法 (3)第二部分设计说明 (5)2.1主要任务 (5)2.2设计方法 (5)2.3所使用步进电机说明 .................................................. 错误！未定义书签。
2.4步进电机工作原理 (5)2.5步进工作特点 (6)第三部分设计成果 (5)3.1分拣不同颜色流程图 (8)3.2分拣不同颜色程序 (8)3.3步进电机正转子程序 (10)3.4步进电机反转子程序 (11)3.5延时子程序及流程图 (12)第四部分结束语 (14)第五部分致谢. (15)第六部分参考文献. (15)第一部分设计任务与调研1.1 物料分拣目的和背景意义随着社会的不断发展，市场的竞争也越来越激烈，因此各个生产企业都迫切地需要改进生产技术，提高生产效率，尤其在需要进行材料分拣的企业，以往一直采用人工分拣的方法，致使生产效率低，生产成本高，企业的竞争能力差，材料的自动分拣已成为企业的唯一选择。
目前自动分拣已逐渐成为主流，因为自动分拣是从货物进入分拣系统送到指定的分配位置为止，都是按照人们的指令靠自动分拣装置来完成的。
这种装置是由接受分拣指示情报的控制装置、计算机网络，把到达分拣位置的货物送到别处的的搬送装置。
由于全部采用机械自动作业，因此，分拣处理能力较大，分拣分类数量也较多；另外组态软件的的发展，为物料分拣系统增添了新的活力。
自动分拣的概念先在机场行李处理和邮政处理中心得到应用, 然后普及到其他行业。
随着业界对现代化物流的实际需求的增长, 各行业对高速精确的分拣系统的要求正在不断地提高。
这一需求最明显地表现在烟草、医药、图书及超市配送领域, 并有望在将来向化妆品及工业零配件等领域扩展。
基于PLC的物料分拣机械手控制系统设计-任务书
《基于PLC的物料分拣机械手控制系统设计》毕业设计指导书毕业设计是工科大学生最后一个十分重要的学习环节，是理论教学和实践相结合的一个实践过程，是进行工程师基本训练的重要手段。
本设计课题主要实现由PLC控制机械手按照要求进行物料分拣的目的。
通过本课题的研究，使学生了解机械手控制系统的工作原理，掌握PLC的硬件及软件的设计，锻炼学生综合运用基本理论知识解决工程设计问题的能力，使实际动手能力得到进一步的提高；培养学生从事科学研究所具有的勇于探索刻苦钻研精神。
一、毕业设计的题目、任务和要求1.题目及人员：设计题目：《基于PLC的物料分拣机械手控制系统设计》设计人员：2.任务：（1）物料自动分拣装置是模拟自动化工业生产部分过程的微缩模型，是由供料单元、机械手搬运单元和分拣单元组成；（2）工作中的机械手主要对各种信号和当时的状态进行综合分析，再确定下一个工作状态，为此它要求具有检测物料位置，抓举物料，检测物料并根据要求将物料放入相应料槽，报警，复位等功能。
（3）设计控制系统的总体方案，并根据总体方案对PLC进行选型，确定系统的硬件组成，完成系统的模拟试验装置的设计；（4）控制系统全部功能在模拟装置上调试通过，编制系统的PLC梯形图（5）总结相应不足及需要完善的部分。
3.目的、要求(1)验证所学理论；（2）掌握综合运用所学知识分析、解决实际问题的一般方法。
；(3)培养分析问题、解决问题和独立工作的能力；(4)通过毕业实习、毕业设计及毕业答辨全过程的训练，加强老师与学生之间、学生与学生之间知识的相互交流，互相渗透，培养学术研讨的好学风；(5)要求同学们以满腔的热情、科学的态度，严谨的作风、•高度的责任感从事毕业设计工作；不得敷衍了事、马马虎虎、得过且过；提倡周密思考、大胆创新，反对死搬硬套、墨守陈规；提倡共同研究，反对相互抄袭；(8)要求遵守作习时间，遵守学校的各项规章制度，确保毕业设计顺利地、高质量地完成。
二、毕业设计的一般步骤和基本内容1.收集并整理设计所需原始资料，为确定设计方案做准备；2.有针对性地复习掌握可编程控制器的基本工作原理。
物料分拣系统毕业设计
物料分拣系统毕业设计一、项目背景物料分拣是现代物流仓储领域中重要的环节之一，其准确性和效率直接关系到整个物流供应链的运作质量和客户满意度。
在传统的分拣过程中，人工操作容易出现疏漏和错误，同时速度也较慢。
因此，设计一个高效准确的物料分拣系统成为了当今物流行业的迫切需求。
二、系统设计目标本项目旨在设计一个自动化物料分拣系统，具体目标包括： 1. 提高物料分拣的准确性和效率； 2. 减少人工操作，节省人力成本； 3. 提升物流供应链服务质量；4. 降低错误率，避免物料错发或丢失的情况；5. 实现分拣数据的实时监控和统计分析。
三、系统功能和工作流程1. 系统功能本系统的核心功能主要包括以下方面： - 自动识别物料：通过视觉识别技术，自动识别物料的类型、属性和特征。
- 分拣任务下发：根据系统输入的订单信息和物料识别结果，下发相应的分拣任务。
- 自动分拣：通过机械臂、输送线等设备，自动将物料分拣到指定的目标位置。
- 分拣结果记录：将分拣过程中的各项数据记录下来，用于实时监控和统计分析。
2. 工作流程本系统的工作流程如下： 1. 采集物料信息：使用摄像头等设备采集物料的图像信息。
2. 物料识别：对采集到的物料图像进行图像处理和特征提取，通过训练好的模型进行物料识别。
3. 分拣任务下发：根据识别结果和订单信息，生成相应的分拣任务，并下发给机械臂等设备。
4. 自动分拣：机械臂按照任务要求，将物料从初始位置分拣到目标位置。
5. 分拣结果记录：记录每一次的分拣任务信息，包括分拣时间、物料类型、分拣结果等。
6. 实时监控和统计分析：通过物料分拣系统的监控界面，可以实时监控各个分拣点的工作状态，并对分拣数据进行统计分析。
四、系统硬件配置为了实现自动化物料分拣，需要配备以下硬件设备： - 摄像头：用于采集物料图像信息。
- 机械臂：用于自动分拣物料到目标位置。
- 输送线：用于物料的运输和传送。
- 控制系统：用于控制和管理整个物料分拣系统的运作。
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南京工程学院本科毕业设计（论文）题目：基于PLC的物料分拣机械手自动化控制系统的设计专业：自动化（数控技术）班级：学号：学生姓名：指导教师：起迄日期：Graduation Design (Thesis)The Design for The Automatic Control System of The Sorting Materials Manipulator Based on PLCByxxxxxxSupervised byAssociate Prof. Tang xxxxxxxDepartment of Automation EngineeringNanjing Institute of TechnologyMay, 2015摘要随着生产技术的发展，先进制造业中正逐步引进机械手，通过它来完成一些例如搬运、分拣等工作，代替了人力主导的繁重劳动。
本论文通过对机械手发展现状的观察，着眼于未来机械手对整个生产行业的影响，对机械手应有的设计提出了一些想法。
首先决定采用气动驱动和PLC控制的设计方案，极大程度上发挥了各自功能的优点，使软硬件达到互补的效果，这也是未来机械手发展的一个趋势。
总体上对物料分拣机械手的机械结构、执行机构、驱动和控制系统进行了分析和设计。
最后提出了一种简单易行且高效的操控策略。
通过一系列的研究与探索，最后得出了一种设计方案，基本上这种物料分拣机械手能达到经济适用且可靠性高的效果。
关键词:机械手，气动控制，可编程控制器（PLC），自动化控制，物料分拣AbstractWith the development of productive forces, advanced manufacturing are introducing manipulator gradually, through which to accomplish some work,for example handling, sorting, etc., instead of a human-dominated heavy labor.The paper observes the status of the development of manipulator, focus on the impact of future manipulator for the entire manufacturing industry, put forward some ideas of the design of the manipulator . Firstly I decide to use pneumatic drive and PLC to control , to a great extent play the advantages of their functions, so the software and hardware to achieve a complementary effect, this is the future development of a trend robot. Overall the material sorting robot mechanical structure, actuators, drives and control system analysis and design. Finally, I put forward a simple and efficient control strategies.Through a series of research and exploration, finally I drew a design.Basically this sorting material manipulator can be affordable and reliable.Key words: manipulator ；pneumatic-driven；programmable logic controller (PLC)；automatic control；sorting materials目录第一章绪论 (1)1.1研究的目的及意义 (1)1.2机械手在国内外现状和发展趋势 (1)1.3主要研究的内容 (1)第二章执行系统的分析与选择 (2)2.1执行机构坐标形式的选择 (2)2.2执行机构的组成 (2)2.3执行机构各部分的分析与选择 (2)2.3.1 手部的选择 (2)2.3.2 手臂结构的选择 (3)2.3.3 机座结构的选择 (3)2.4执行机构的工作原理 (5)2.5执行机构简图 (5)第三章驱动系统的分析与选择 (7)3.1驱动系统的分析与选择 (7)3.2机械手驱动系统的控制设计 (7)3.3气动元件选取及工作原理 (8)3.3.1 气源装置 (8)3.3.2 执行元件 (8)3.3.3 控制元件 (8)3.3.4 真空发生器 (9)3.3.5 吸盘 (9)3.4气动回路的工作原理 (10)第四章控制系统的分析设计 (12)4.1控制系统的组成结构 (12)4.2传感器的选择 (12)4.2.1 位置检测装置 (12)4.2.2 视觉传感器 (12)4.3控制系统PLC的选型及控制原理 (13)4.3.1 PLC控制系统设计的基本原则 (13)4.3.2PLC种类及型号选择 (14)4.3.3 I/O地址分配表 (15)4.3.4 PLC外部接线图 (15)4.3.5 工作流程图 (17)4.3.6 顺控梯形图 (19)4.4程序的仿真与调试 (23)第五章总结与展望 (29)致谢 (30)参考文献 (31)第一章绪论1.1 研究的目的及意义随着近年来工业自动化领域的不断发展，工业机器人这一自动化生产装置正慢慢地崛起，工业机械手已经成为其一个重要组成部分。
它具有很高的机械稳定性及智能性，通常是通过编程来操控机械手完成各种工作，是工业自动化的重要体现。
很好地代替了人对于一些繁复重劳力及在危险环境中的作业，以至于它能在各领域中有着很好地发展空间。
可编程控制器(PLC)它是把计算机和继电器控制各自的优点结合起来，较之前的控制系统操作更加简便，功能更加完备。
本课题目的是利用PLC对物料分拣机械手加以控制，要求做到机械手按指定程序对不同物料进行分拣，动作灵活流畅。
1.2 机械手在国内外现状和发展趋势机械手早期制造业，现在已普及于制造业中，在电器制造、机械制造及金属加工等领域更是占据着重要的地位。
同时其配合数控加工中心、自动检测系统等的技术，实现了生产自动化。
目前，国际上的有很多机械手公司。
安川、松下、FANLUC、川崎、CLOOS、GM等都是机械手的大头。
我国机械手历经30多年的发展，虽前景不错，但国内市场仍被国外机械手产业占据。
国内机械手行业要想做大，做强，必须顶住压力，积极与国际接轨，顺应着我国向“制造强国”迈进的口号，推进工业自动化进程。
同时政府的资金和政策的扶持必然是不可少的，这是机械手发展的重要契机。
随着机械手不断融入新的科技，其应用领域已经得到了质的飞跃。
一些非制造业也逐步开始应用如采矿机器人、建筑业机器人以及水电系统用于维护维修的机器人等。
在未来，机械手将做到复高精度，模块化，无给油化，机电一体化从而将会广泛应用于核工业，军事工业，医药，生物工程，精密仪器等行业。
1.3 主要研究的内容如今，机械手已经达到操作灵活简单，运行可靠性高的状态，不过随着随着其技术的开发和应用领域的延伸，还要考虑到其经济性，降低成本。
本论文主要研究内容如下：（1）物料分拣机械手执行系统的分析与选择执行系统：机械手执行系统主要由手部、手臂、立柱和机座以及传动机等构成，主要负责实现机械手的各种机械运动。
（2）物料分拣机械手驱动系统的分析与选择驱动系统：使机械手能够运动的系统，为其提供动力。
主要要求设计驱动系统的工作原理和回路，绘制驱动原理图。
（3）物料分拣机械手控制系统的设计控制系统：顾名思义，它是机械手的运动控制的核心，指挥驱动系统按要求工作。
第二章执行系统的分析与选择2.1执行机构坐标形式的选择机械手的坐标形式较多，主要有四种基本型式：直角坐标式、圆柱坐标式、球坐标式和关节式。
本设计按要求需实现机械手伸缩、升降、左右旋转。
直角坐标式机械手只能做三个平面内的直线运动，上下、前后、左右，不能做要求的整体旋转动作。
球坐标式机械手和关节式机械手由于经济性格实用性的问题不予考虑。
因此圆柱坐标式机械手既能满足设计基本要求，又使操作简单，所以决定用圆柱坐标式。
2.2 执行机构的组成工业机械手的执行系统主要以下机械部分组成：（1）手部是机械手直接与工件接触的部分。
（2）臂部是支承腕部与手部德部件，用以改变工件的位置和姿势。
（3）立柱支承手臂并带动它升降、摆动的机构。
（4）机座机械手执行机构各部件及驱动均安装于机座，起支承和联接作用。
2.3 执行机构分析与选择2.3.1 手部的选择手部是直接与工件接触的部分。
手部的选择通常是由工件的属性决定的，不同规格的工件要求机械手的手部形式也不同。
常用的手部结构有：夹持式和气吸式。
夹持式手部的结构与人手类似，也有手指，夹持工件需要有一定的夹紧力，对定位精度要求高，设计起来比较复杂。
气吸式手部，它主要是利用大气压强的原理。
先使吸盘内产生真空或负压，从而达到吸附工件的目的。
它一般结构简单，设计方便，而且吸盘一般由橡胶制成，还不易损伤工件，所以应用广泛。
这里选择吸气式手部。
真空吸盘结构如图2.1图2.1 真空吸盘结构2.3.2 手臂结构的选择手臂一般有伸缩、旋转和升降三个运动。
通过手臂移动手部到达指定位置抓取工件。
手臂的伸缩和升降运动一般采用直线油(气)缸驱动。
驱动机构一般有双作用单活塞杆油(气)缸和双作用双活塞杆油(气)缸，前者缸体和活塞杆可以各自固定而另一个运动，是机械手手臂往复运动用的最多的；后者多用于手臂要求长，行程长的机械手，虽能满足行程要求，但设计比较复杂。
本机械手的手臂做直线运动行程短，加上追求简单经济的考虑，选用双作用单活塞杆气缸。
手臂伸缩运动还必须有导向装置，它能防止手臂沿中轴线转动，加强系统的稳定性。
这里选双导向杆作为导向装置。
2.3.3 机座结构的选择本机械手开率到机座要求其结构刚性好、占地面积小等，还需一个旋转模块，摆动气缸就要固定在机座上，故采用双向推力球轴承的国定机座。
机座结构如图2.21、底座2、摆动气缸3、双向推力球轴承4、扣罩5、转台图2.2 机座结构2.4 执行机构的工艺流程物料分拣机械手的动作基本有伸缩、升降、左右旋转、吸物和放物等动作。
其动作顺序为：初始位置→前伸→下降→吸物→检测→上升→右旋→下降→放物→上升→左旋→回缩→初始位置。