机械手搬运ppt
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人工与机械搬运安全 PPT课件
4
危险化学品安全管理条例
5
厂内机动车辆安全管理规定
6 诺诚综合五星系统常规工业指导手册
7
人机工效管理标准
标准编号 中华人民共和国主席令第十三号 中华人民共和国主席令第四号
GB34525-2017 中华人民共和国国务院令第645号
劳部发〔1995〕161号 CMB253-2015
Q/GTLJ-209.17-2017
20
三、机械搬运
（14）限位开关和联锁保护装置，要经常检查。 （15）不允许用碰限位开关作为停车的办法。 （16）升降制动器存在问题时，不允许升降重物。 （17）被吊物件不许在人或设备上空运行。 （18）对起重机某部进行焊接时，要专门设置地线，不准利用机身做地线。 （19）吊钩处于下极限位置时，卷筒上必须保留有两圈以上的安全绳圈。 （20）起重机不允许互相碰撞，更不允许利用一台起重机去推动另一台起重机进行工作。 （21）吊运较重的物件、液态金属、易爆及危险品时，必须先缓慢地起吊离地面100~200mm， 试验制动器的可靠性。 （22）修理和检查用的照明灯，其电压必须在36V以下。 （23）桥式起重机所有的电气设备外壳均应接地。如小车轨道不是焊接在主梁上时，应采取焊接 地线措施。接地线可用截面积大于75mm2的镀锌扁铁或10mm2的裸铜线或大于30mm2的镀锌 圆钢。司机室或起重机体的接地位置应多于两处。起重机上任何一点到电源中性点间的接地电阻， 均应小于4Ω。 （24）要定期做安全技术检查，做好预检预修工作。
在带式输送机运行中，必须遵守被输送物品设计中物品的规定，遵守带式输送机的设计能力。其次，要注意各类人员不得触 及皮带输送机的运动部分，非专业人员不得随意接触电气元件、控制按钮等。最后，在带式输送机运行中不能对变频器后级 断路，如确定维修需要，则必须在停止变频运行的情况下才能进行，否则可能损坏变频器。
最新机械手-图文PPT课件
Robofeeder3、4
Robofeeder3－4主要功能为： 将对中台上调整好位置的板料， 放入第一台压机模腔内；
其由四个伺服电机驱动： 1、轴传送运动 2、轴手臂直线运动 3、轴手臂旋转运动 4、轴端拾器杆旋转运动
区别与Robofeeder1、2： 考虑到左右前门，左右中门
为一模两件。在第二序或第三序 时中间切断。后序翻边时，两件 间距加大。故增加两侧气缸，实 现可伸展，完成压件安放；
• 功能与主治：清热泻火，散风止痛。用于 头痛眩晕，目赤耳鸣，咽喉肿痛，口舌生 疮，牙龈肿痛，大便燥结。
• 用法用量：口服，一次1丸，一日2次。 • 注意事项
牛黄上清丸的功效与作用/doc-view-1300.html
• 1、忌食辛辣食物。 • 2、孕妇慎用。 • 3、不宜在服药期间同时服用温补性中成药。 • 4、有心律失常、心脏病、肝病、肾病等慢
对中台有自己独自的轨道，其进 出的准确控制，由一个激光测距 仪完成；
高速拆垛机械手
高速拆垛机械手主要作用为上料用； 可以拾取两侧板料小车上的料板。单侧 拾取板料时，另一侧的安全保护栅榄升 起。
由两个伺服电机驱动其完成Y轴，横 向运动；Z轴，竖直运动，拾取板料。
Z Y
Robofeeder1
Robofeeder1主要功能为： 将对中台上调整好位置的板料， 放入第一台压机模腔内；
机械手-图文
EDSTACKER
线头部分：
板料小车:运送板料； 高速拆垛机械手：负责把板料放到
磁性传送带上；
磁性传送带:负责运送板料； 双料回收箱:负责回收拆垛手误操
作拿起的双板料，由 第一部分传送带反转 送出；
扫描仪:采集板料图像传送到计算机 对中台:对中台的侧移和旋转完成
机械手PPT2(1)
4
机械手的组成
•
机械手的基本结构由感知部分、控制部分、主机部分 和执行部分四个方面组成。采集感知信号及控制信号均由 气动缸驱动。主机部分采用了标准型材辅以模块化的装配 形式，使得气动机械手能拓展成系列化、标准化的产品。 人们根据应用工况的要求，选择相应功能和参数的模块， 像积木一样随意的组合，这是一种先进的设计思想，代表 气动技术今后的发展方向，也将始终贯穿着机械手的发展 及实用性模块化拼装的气动机械手比组合导向装置更具有 灵活的安装体系。它集成电接口和带电缆及气管的导向系 统装置，使机械手运动自如。由于采用了模块化拼装结构， 可组成立柱型气动机械手、门架型气动机械手及滑块型气 动机械手，及其它各种类型的机械手。这些模块化机械手 组装方便，动作灵活，具有较高的定位精度，但工作空间 比较小，主要应用于一般的送料自动线上。气动机械手具 有三个自由度，即水平(Z)方向自由度、垂直(Y)方向自由 度和旋转自由度，并可以采用多种灵活的控制方案。
8
机械手流程图
• 根据分析可得出机械手的工作流程图， 如下图所示。
9
实现要求功能需要如下条件（1）
•
•
(1)底座与横梁之间需要旋转盘，旋转盘的驱动由电机 来完成，普通电机转速较高，需要考虑安装减速机，在这 种频繁启动制动的场合下，选用低速电机会更方便。 • (2)横梁在普通情况下，长度是固定的，如果工作台不 进行调整，横梁长度可永远不变。课题任务也未作横梁要 求，但在实际应用中，可能出现工作台距离调整的情况， 为增加机械手的通用性，本设计中在横梁上安装了执行气 缸，可使用手动按钮调整横梁长度。 • (3)竖直方向上是频繁上下工作的机构，可选用电机传 动的齿轮齿条啮合机构，也可选用执行气缸，后者是新技 术更经济、环保、噪音低，也更符合课题要求。
搬运机械手毕业设计答辩ppt
• 姓 名：宋扬 • 专 业：机械设计制造及其自动化 • 指导老师：王义文
目录
1、搬运机械手总体构造设计 2、搬运机械手机械构造设计 3、搬运机械手液压系统设计 4、搬运机械手控制系统设计
1、搬运机械手总体构造设计
(1)该机械手采用圆柱坐标型，具有三个自由度，即 手臂旳伸长、缩短和整体旋转。
(2)采用液压驱动，其具有体积小、质量轻、构造紧 凑、传动平稳、操作简朴、安全、经济、易于实 现过载保护且液压元件能够自行润滑等一系列优 点。
夹紧液压缸液压回路 设计如右图所示：
原理分析：
1、该液压回路采用液 控单向阀保压和锁紧， 以确保夹紧缸夹持工作 旳可靠性。 2、该回路采用进油路 节流阀调速。 3、该回路采用两位三 通电磁换向阀换向，从 而实现手爪夹紧或放松 旳动作。
3.2 伸缩液压缸液压回路设计
伸缩液压缸液压回路 设计如右图所示：
4.5 PLC控制程序设计
经过分析控制要求，应该设计机械手复位程序、手动运 营程序和自动运营程序。 搬运机械手在暂停或者等待指令时，液压系统旳液压泵 一般要处于卸荷状态，所以，还要设计控制液压泵卸荷是 否旳程序，对液压泵进行控制。
4.5.1 程序总体方案设计
程序总体方案
4.5.2 液压泵卸荷是否控制程序设计
结束语
此次设计主要对搬运机械手旳机械构造、液 压系统和控制系统进行设计，在设计过程中， 难免存在某些问题，希望老师们提出宝贵旳意 见，予以指导，谢谢 ！
Thank you！
01000～01005为输出继电器，21002～21006为手 爪夹紧或放松过程中设置旳辅助继电器。
4.5.3 复位程序设计
4.5.3 复位程序设计
复位过程动画仿真
4.5.4 手动程序设计
目录
1、搬运机械手总体构造设计 2、搬运机械手机械构造设计 3、搬运机械手液压系统设计 4、搬运机械手控制系统设计
1、搬运机械手总体构造设计
(1)该机械手采用圆柱坐标型，具有三个自由度，即 手臂旳伸长、缩短和整体旋转。
(2)采用液压驱动，其具有体积小、质量轻、构造紧 凑、传动平稳、操作简朴、安全、经济、易于实 现过载保护且液压元件能够自行润滑等一系列优 点。
夹紧液压缸液压回路 设计如右图所示：
原理分析：
1、该液压回路采用液 控单向阀保压和锁紧， 以确保夹紧缸夹持工作 旳可靠性。 2、该回路采用进油路 节流阀调速。 3、该回路采用两位三 通电磁换向阀换向，从 而实现手爪夹紧或放松 旳动作。
3.2 伸缩液压缸液压回路设计
伸缩液压缸液压回路 设计如右图所示：
4.5 PLC控制程序设计
经过分析控制要求，应该设计机械手复位程序、手动运 营程序和自动运营程序。 搬运机械手在暂停或者等待指令时，液压系统旳液压泵 一般要处于卸荷状态，所以，还要设计控制液压泵卸荷是 否旳程序，对液压泵进行控制。
4.5.1 程序总体方案设计
程序总体方案
4.5.2 液压泵卸荷是否控制程序设计
结束语
此次设计主要对搬运机械手旳机械构造、液 压系统和控制系统进行设计，在设计过程中， 难免存在某些问题，希望老师们提出宝贵旳意 见，予以指导，谢谢 ！
Thank you！
01000～01005为输出继电器，21002～21006为手 爪夹紧或放松过程中设置旳辅助继电器。
4.5.3 复位程序设计
4.5.3 复位程序设计
复位过程动画仿真
4.5.4 手动程序设计
项目机械手PPT课件
9
项目3 物料搬运机械手控制系统设计
3.3.1 步进顺控指令及其编程方法
（2）状态转移图
2）状态转移和驱动的过程 图3-5中，S0为初始状态，用双线框表示，其他 状态用单线框表示，垂直线段中间的短横线表示 转移的条件。状态方框右侧连接的水平横线及线 圈表示该状态驱动的负载。图3-5的状态转移和驱 动的过程如…
由上可知，状态转移图就是由状态和状态转移条 件及转移方向构成的流程图。步进顺控的编程过程 就是设计状态转移图的过程，其一般思想为：将一 个复杂的控制过程分解为若干个工作状态，搞清楚 各状态的工作细节（即各状态的功能、转移条件和 转移方向），再依据总的控制顺序要求，0 S20
X1
1.项目描述
左 水平气缸
垂直气缸
左 手抓气缸
图4-1 搬运机械手的动作过程
（1）机械手“取与放”搬运系统，定义 原点为左下方所到达的极限位置，机械 手处于放松状态。 （2）机械手工作过程：启动后机械手加 紧工件→夹住工件上升到顶端→横向移 动到右端→下降到B处位置→机械手松开， 把工件放到B处→机械手上升到顶端→横 向左移到左极限→下降到下限原点处， 以此连续循环。若中途按停止按钮时， 机械手并不立即停止，而是在本次循环 所有过程都执行完后回到原点才能停止。
如右图所示，在状态内
的母线将LD或LDI指令写入后， 对不需要触点的驱动就不能 再编程，需要按下图方式进 行变换。
或
16
项目3 物料搬运机械手控制系统设计
3.3.1 步进顺控指令及其编程方法 4.状态的转移方法
OUT指令与SET指令对于STL指令后的
状态具有同样的功能，都将原来的状态 自动复位。此外，还有自保持功能。但 是，在使用OUT指令时，用于向状态转 移图中的分离状态转移。
项目3 物料搬运机械手控制系统设计
3.3.1 步进顺控指令及其编程方法
（2）状态转移图
2）状态转移和驱动的过程 图3-5中，S0为初始状态，用双线框表示，其他 状态用单线框表示，垂直线段中间的短横线表示 转移的条件。状态方框右侧连接的水平横线及线 圈表示该状态驱动的负载。图3-5的状态转移和驱 动的过程如…
由上可知，状态转移图就是由状态和状态转移条 件及转移方向构成的流程图。步进顺控的编程过程 就是设计状态转移图的过程，其一般思想为：将一 个复杂的控制过程分解为若干个工作状态，搞清楚 各状态的工作细节（即各状态的功能、转移条件和 转移方向），再依据总的控制顺序要求，0 S20
X1
1.项目描述
左 水平气缸
垂直气缸
左 手抓气缸
图4-1 搬运机械手的动作过程
（1）机械手“取与放”搬运系统，定义 原点为左下方所到达的极限位置，机械 手处于放松状态。 （2）机械手工作过程：启动后机械手加 紧工件→夹住工件上升到顶端→横向移 动到右端→下降到B处位置→机械手松开， 把工件放到B处→机械手上升到顶端→横 向左移到左极限→下降到下限原点处， 以此连续循环。若中途按停止按钮时， 机械手并不立即停止，而是在本次循环 所有过程都执行完后回到原点才能停止。
如右图所示，在状态内
的母线将LD或LDI指令写入后， 对不需要触点的驱动就不能 再编程，需要按下图方式进 行变换。
或
16
项目3 物料搬运机械手控制系统设计
3.3.1 步进顺控指令及其编程方法 4.状态的转移方法
OUT指令与SET指令对于STL指令后的
状态具有同样的功能，都将原来的状态 自动复位。此外，还有自保持功能。但 是，在使用OUT指令时，用于向状态转 移图中的分离状态转移。
机械手搬运ppt
出料口传感器： 物料检测 为光电漫反射型传感器，主 要为有检 测到物料并保持若干秒钟， 则应让系统停机然后报警
整个搬运机构能完成四个自由度动作，手臂 伸缩、手臂旋转、手爪上下、手爪松紧。
手爪提升气缸： 提升气缸采用双向电控气阀控制。
磁性传感器： 用于气缸的位置检测。检测气缸伸 出和缩回是否到位，为此在前点和后点上各 一个，当检测到气缸准确到位后将给PLC发 出一个信号；（在应用过程中棕色接PLC主 机输入端，蓝色接输入的公共端）
电感式传感器：检测金属材料， 检测距离为3~5mm。
光纤传感器：用于检测不同颜 色的物料，可通过调节光纤 放大器来区分不同颜色的灵 敏度。 三相异步电机：驱 动传送带转动，由变频器控 制。
推料气缸：将物料推入料槽， 由电控气阀控制。
钮按 程下 序启 断动 电按 保钮 持程 ，序 停开 止始 标运 志行 位， 得按 电下 。停
个工件到达后，再以30Hz的频率正向高速运行。
3．系统的停止
设备运行过程中如按下停止按钮，圆盘直流电动机立即停止，机械手将完成当前工件的搬运后 回到原位停止，分拣装置必须完成输送皮带上工件的分拣后才能停止，运行指示灯灭。
设备运行过程中如出现紧急情况，需要立即停止设备时，可按下急停开关，按下后所有装置都停 止运行，蜂鸣器响，急停开关复位后，蜂鸣器停止报警，如要启动设备，再按下启动按钮，设备 接着急停时的工作顺利进行。
1-磁性开关D-C73 2-传送分拣机构 3-落料口传感 器 4-落料口 5-料槽 6-电感式传感器 7-光 纤传感器 8-光纤传感器 9-节流阀 10-三相异 步电动机 11-光纤放大器 12-推料气缸
落料口传感器：检测是否有物 料到传送带上，并给PLC一 个输入信号。 落料孔：物 料落料位置定位。 料槽： 放置物料。
整个搬运机构能完成四个自由度动作，手臂 伸缩、手臂旋转、手爪上下、手爪松紧。
手爪提升气缸： 提升气缸采用双向电控气阀控制。
磁性传感器： 用于气缸的位置检测。检测气缸伸 出和缩回是否到位，为此在前点和后点上各 一个，当检测到气缸准确到位后将给PLC发 出一个信号；（在应用过程中棕色接PLC主 机输入端，蓝色接输入的公共端）
电感式传感器：检测金属材料， 检测距离为3~5mm。
光纤传感器：用于检测不同颜 色的物料，可通过调节光纤 放大器来区分不同颜色的灵 敏度。 三相异步电机：驱 动传送带转动，由变频器控 制。
推料气缸：将物料推入料槽， 由电控气阀控制。
钮按 程下 序启 断动 电按 保钮 持程 ，序 停开 止始 标运 志行 位， 得按 电下 。停
个工件到达后，再以30Hz的频率正向高速运行。
3．系统的停止
设备运行过程中如按下停止按钮，圆盘直流电动机立即停止，机械手将完成当前工件的搬运后 回到原位停止，分拣装置必须完成输送皮带上工件的分拣后才能停止，运行指示灯灭。
设备运行过程中如出现紧急情况，需要立即停止设备时，可按下急停开关，按下后所有装置都停 止运行，蜂鸣器响，急停开关复位后，蜂鸣器停止报警，如要启动设备，再按下启动按钮，设备 接着急停时的工作顺利进行。
1-磁性开关D-C73 2-传送分拣机构 3-落料口传感 器 4-落料口 5-料槽 6-电感式传感器 7-光 纤传感器 8-光纤传感器 9-节流阀 10-三相异 步电动机 11-光纤放大器 12-推料气缸
落料口传感器：检测是否有物 料到传送带上，并给PLC一 个输入信号。 落料孔：物 料落料位置定位。 料槽： 放置物料。
工业机械手的任务是搬运物品
工业机械手的任务是搬运物品，要求它将传送带A 上的物品搬至传送带B 上，由于传送带A 和B 都按规定的方向和规律运行，故可以将物品传送至指定位置。
机械手搬运物品工作示意图如下所示，传送带A 为步进传送，每当机械手从传送带A 上取走一个物品时，该传送带向前步进一段距离，将下一物品传送到位，以便机械手在下一个工作循环取走物品。
机械手按照规定的动作，将传送带A 上的物品搬运到传送带B 上，传送带B 是连续运转的。
图1 机械手搬运动作示意图机械手工作流程图如下所示，工作过程说明如下：图2 机械手工作流程图（1）机械手在原始位置，按下启动按钮，传送带B 开始运行，机械手从右下限位置开始上升。
（2）机械手上升到上限行程开关位置，压动行程开关后，上升动作结束，机械手开始左旋。
（3）机械手左旋到左限行程开关位置，压动行程开关后，左旋动作结束，机械手开始下降。
（4）机械手下降到下限行程开关位置，压动行程开关后，下降动作结束，传送带A 起动。
（5）传送带A 向机械手方向前进一个物品的距离后停止，机械手开始抓物。
（6）机械手抓物，由手指上的行程开关控制抓紧程度，抓物结束后，机械手开始上升。
（7）机械手上升到上限行程开关位置，压动行程开关后，上升动作结束，机械手开始右旋。
(8)机械手右旋到右限行程开关位置，压动行程开关后，右旋动作结束，机械手开始下降。
（9）机械手下降到下限行程开关位置，压动行程开关后，下降动作结束，机械手开始放下手中的物品。
原 位 上 升 左 旋 下 降 A 起 动 上 升 右 旋 下 降 放 物 抓 物（10）机械手放物经过一个适当的延时，放物结束，一个工作循环完毕。
要求由SA的4对触点分别接通实现4种工作方式：连续循环、单循环、分步运行、点动工作。
连续循环：按SB1后取放一次工件回到原位后等待5秒后自动下一个循环。
按停止按钮结束本次工作后停止。
按复位按钮后所有动作停止（除夹紧动作，复位按钮同样适用于单循环与分步动作）。
机器人码垛搬运PPT课件
2021/3/20
19
机器人码垛生产线其他组件
生产线对接：自动剔除机
自动剔除机，用于完成包装袋在出现含金属异常物以及 包装袋在称重复检超出重量误差时，包装袋在输送序列 被移出去的过程。
自动剔除机可集成到金属检测机或重量复检机内。
剔除机
自动剔除机
重量复检机集成的剔除机
2021
Property of SSWJ. - Duplication prohibited
机器人码垛
2021 Property of SSWJ. - Duplication prohibited
2021/3/20
7
机器人码垛生产线
机器人码垛生产线整体示意图
2021 Property of SSWJ. - Duplication prohibited
2021/3/20
8
机器人码垛生产线
除非这条命令与第一条相矛 盾。 ③ 机器人必须保护自己，除非 这种保护与以上两条相矛盾。
机器人定义及特点
• 工业机器人特点 I. 精度高 II. 可靠性高 III. 安全性高 IV. 操作性好 V. 易维护 VI. 高柔性
Property of SSWJ. - Duplication prohibited
2021 Property of SSWJ. - Duplication prohibited
2021/3/20
22
机器人码垛生产线其他组件
生产线对接：待码输送机 待码输送机，与机械手爪配套，方便抓取。
待码输送机
2021 Property of SSWJ. - Duplication prohibited
2021/3/20
2
主要内容
项目4 搬运机械手控制ppt课件
Page 8
（3）找出每个状态的转移条件和方向，即 在什么条件下将下一个状态“激活”。状 态的转移条件可以是单一的触点，也可以 是多个触点的串、并联电路的组合。
Page 9
（4）根据控制要求或工艺要求，画出状态转 移图。
Page 10
课题引入：电动机循环正反转控制， 其控制要求为：电动机正转3s，暂停2s， 反转3s，暂停2s，如此循环5个周期，然 后自动停止；运行中，可按停止按钮停止 或热继电器动作也应停止。
步进顺控指令
FX系列PLC的步进顺控指令有两条：一 条是步进触点（也叫步进开始）指令STL （Step Ladder），一条是步进返回（ 也叫步进结束）指令RET。
Page 18
步进指令
FX系列PLC提供了一对步进指令。
STL是利用内部软元件（状态S）在顺控程序上进行工序步 进式控制的指令。
RET是用于状态（S）流程的结束，实现返回主程序（母线） 的指令。
Page 27
（二）机械手的单周期控制电路的设计、接 线与调试
1、任务要求分析： 当按下启动按钮，机械手执行一个完整动作周
期后，自动停止。等待下一次的启动命令。
Page 28
2、PLC的I/O及电路图设计 （1）I/O表设计
输入装置 启动按钮 下限位开关 上限位开关 右限位开关 左限位开关
输入端子号 X0 X2 X3 X4 X5
和接线改进
增加选择开关， 2 、 修 改程 序 并 仿真 调
创新任务 既可以选择手动控 试
(建议) 制，也可以选择自 4 、 下 载 程 序 、 系 统 软
动控制。
硬件联合调试
也可增加指示灯
来显示选择状态。
Page 25
三、学一学
（3）找出每个状态的转移条件和方向，即 在什么条件下将下一个状态“激活”。状 态的转移条件可以是单一的触点，也可以 是多个触点的串、并联电路的组合。
Page 9
（4）根据控制要求或工艺要求，画出状态转 移图。
Page 10
课题引入：电动机循环正反转控制， 其控制要求为：电动机正转3s，暂停2s， 反转3s，暂停2s，如此循环5个周期，然 后自动停止；运行中，可按停止按钮停止 或热继电器动作也应停止。
步进顺控指令
FX系列PLC的步进顺控指令有两条：一 条是步进触点（也叫步进开始）指令STL （Step Ladder），一条是步进返回（ 也叫步进结束）指令RET。
Page 18
步进指令
FX系列PLC提供了一对步进指令。
STL是利用内部软元件（状态S）在顺控程序上进行工序步 进式控制的指令。
RET是用于状态（S）流程的结束，实现返回主程序（母线） 的指令。
Page 27
（二）机械手的单周期控制电路的设计、接 线与调试
1、任务要求分析： 当按下启动按钮，机械手执行一个完整动作周
期后，自动停止。等待下一次的启动命令。
Page 28
2、PLC的I/O及电路图设计 （1）I/O表设计
输入装置 启动按钮 下限位开关 上限位开关 右限位开关 左限位开关
输入端子号 X0 X2 X3 X4 X5
和接线改进
增加选择开关， 2 、 修 改程 序 并 仿真 调
创新任务 既可以选择手动控 试
(建议) 制，也可以选择自 4 、 下 载 程 序 、 系 统 软
动控制。
硬件联合调试
也可增加指示灯
来显示选择状态。
Page 25
三、学一学
项目五 机械手物料自动搬运控制系统设计 PPT
定时器启动 计时器设定时间到
定时器复位 放松阀 夹紧阀
标示工件所处的是夹紧还是放松 状态 上移阀 下移阀 左移阀 右移阀
项目五 机械手物料自动搬运控制系统设计
相关知识学习
（二）制作工程画面
1.建立画面 在用户窗口中，选中“机
械手控制”窗口图标，单击右 键，选择下拉菜单中的“设置 为启动窗口”选项，将该窗口 设置为运行时自动加载的窗口， 如图5-5所示。
项目五 机械手物料自动搬运控制系统设计
相关知识学习
（二）制作工程画面
2）编辑画面
（3）画矩形：单击“工具箱”内的“矩 形” 按钮，鼠标的光标呈“十”字形，在窗 口适当位置按住鼠标左键拖曳鼠标，拉出一 个一定大小的矩形。建立矩形后，双击鼠标 左键，或者单击鼠标右键并选择下拉菜单中 的“属性”选项，进行矩形的属性设置，如 图5-8所示。
量 计时时间
启动 复位
类型 数值型
数值型
数值型
数值型
数值型 开关型 开关型
注释 控制构件上下运动的参量
控制工件上下运动的参量
控制构件水平运动的参量
控制工件水平运动的参量
计时器的当前值 启动按钮 复位按钮
定时器启动 时间到
定时器复位 放松 夹紧
工件夹紧标志 上移 开关型 开关型 开关型 开关型 开关型 开关型
项目五 机械手物料自动搬运控制系统设计
项目分析
机械手物料搬运控制系统示意图，如图5-1所示。
项目五 机械手物料自动搬运控制系统设计
项目分析
机械手搬运控制系统流程图
项目五 机械手物料自动搬运控制系统设计
相关知识学习
（一）组态定义数据对象
对象名称 垂直移动量 工件垂直移动
的搬运机械手设计PPT演讲稿 共42页
2019/7/27
1 绪论
1.1 引言 机械手是能模仿人手与臂的某些动作功能，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。 机械手的种类，按驱动方式可分为机械式、气动式、电动式、液压式
机械手；按适用范围可分为专用机械手与通用机械手两种；按运动轨 迹控制方式可分为点位控制与连续轨迹控制机械手等。 本课题介绍了一种精确控制机械手的方法，以西门子公司的S7-200系 列PLC作为机械手的主控制器，外接控制面板以实现对3自由度机械 手控制的功能，实现一个精确的自动控制系统。
2019/ 手动模式，半自动模式，自动模式
手动模工作式下，操作员可以通过控制面板控制机械手的单步运动与 零点复位，能够在机械手故障时进行检修。
半自动工作方式下，只要操作员选择半自动工作方式，然后按下启动 按钮，机械手首先会零点复位，然后检查料架1有工件，机械手下降 抓取工件，上升前进，检测料架2上无工件机械手下降放下工件，返 回原点，一个周期的动作完成，机械手停机。
2019/7/27
自动方式开始工作下，按下启动按钮，两台伺服电机通电，滑台、升 降台、气缸等回到原位，气压表显示正常。机械手运动到上、左原点 位。当检测到料架1上有工件时，电机1反转，升降台快速下降，达到 一定脉冲数后减速，到达下工位2时，电机1停转；气缸伸出夹紧工件， 当气缸压力到达一定程度时压力传感器得电表明工件夹紧；电机1正 转，升降台先快速上升，达到一定脉冲数后时减速，当到达上原点时， 电机1停转，升降台停止；电机2反转，滑台快速前进，达到一定脉冲 数后滑台减速，到达右工位时电机2停止；当检测到生产线2无工件时， 电机1反转，升降台快速下降，达到一定脉冲数后减速，到达下工位1 时电机1停转；气缸缩回放开工件，压力传感器失电表明工件已松开； 电机1正转，升降台上升，先快速后慢速，当到达上原点时电机1停转， 升降台停止；电机2正转，滑台返回到初始位置，电机2停止。一个工 作流程结束
1 绪论
1.1 引言 机械手是能模仿人手与臂的某些动作功能，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。 机械手的种类，按驱动方式可分为机械式、气动式、电动式、液压式
机械手；按适用范围可分为专用机械手与通用机械手两种；按运动轨 迹控制方式可分为点位控制与连续轨迹控制机械手等。 本课题介绍了一种精确控制机械手的方法，以西门子公司的S7-200系 列PLC作为机械手的主控制器，外接控制面板以实现对3自由度机械 手控制的功能，实现一个精确的自动控制系统。
2019/ 手动模式，半自动模式，自动模式
手动模工作式下，操作员可以通过控制面板控制机械手的单步运动与 零点复位，能够在机械手故障时进行检修。
半自动工作方式下，只要操作员选择半自动工作方式，然后按下启动 按钮，机械手首先会零点复位，然后检查料架1有工件，机械手下降 抓取工件，上升前进，检测料架2上无工件机械手下降放下工件，返 回原点，一个周期的动作完成，机械手停机。
2019/7/27
自动方式开始工作下，按下启动按钮，两台伺服电机通电，滑台、升 降台、气缸等回到原位，气压表显示正常。机械手运动到上、左原点 位。当检测到料架1上有工件时，电机1反转，升降台快速下降，达到 一定脉冲数后减速，到达下工位2时，电机1停转；气缸伸出夹紧工件， 当气缸压力到达一定程度时压力传感器得电表明工件夹紧；电机1正 转，升降台先快速上升，达到一定脉冲数后时减速，当到达上原点时， 电机1停转，升降台停止；电机2反转，滑台快速前进，达到一定脉冲 数后滑台减速，到达右工位时电机2停止；当检测到生产线2无工件时， 电机1反转，升降台快速下降，达到一定脉冲数后减速，到达下工位1 时电机1停转；气缸缩回放开工件，压力传感器失电表明工件已松开； 电机1正转，升降台上升，先快速后慢速，当到达上原点时电机1停转， 升降台停止；电机2正转，滑台返回到初始位置，电机2停止。一个工 作流程结束
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止 按
经过半月的忙碌和工作，本次毕业设计已经接近尾声，作为一个大学的 毕业设计，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方，如果没有导 师的督促指导，以及一起工作的同学们的支持，想要完成这个设计是难以 想象的。 在这里首先要感谢我的导师张绘敏老师。老师平日里工作繁忙， 但在我做毕业设计的每个阶段，从课上指导到查阅资料，设计草案的确定 和修改，中期检查等整个过程中都给予了我悉心的指导。除了敬佩张老师 的专业水平外，他的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样， 并将积极影响我今后的学习和工作。 其次要感谢和我一起作毕业设计的其 他同学，他们在设计中勤奋工作，克服了许多困难来完成此次毕业设计， 并承担了大部分的工作量。如果没有他们的努力工作，此次设计的完成将 变得非常困难。 然后还要感谢大学三年来所有的老师，为我打下扎实的专 业知识基础；同时还要感谢所有的同学们，正是因为有了他们的支持和鼓 励，此次毕业设计才会顺利完成。
伸缩气缸： 机械手臂伸出、缩回，由电控气阀控 制。气缸上装有两个磁性传感器，检测气缸 伸出或缩回位置。
缓冲器： 旋转气缸
1-旋转气缸 2-非标螺丝 3-气动手爪 4-手爪磁性 开关Y59BLS 5-提升气缸 6-磁性开关D-C73 7-节 流阀 8-伸缩气缸 9-磁性开关-D-Z73 10-左限位 传感器 11-缓冲阀 12-安装支架
的依据，I/O端口的分配情况，主要元器件选择说明，梯形 图程序的设计过程与原理说明、结论、致谢及设计参考资料 等）
1.机器结构示意图
该设备的圆盘内有金属工件、白色塑料工件 和黑色塑料工件三种，通过圆盘直流电动机 运送，机械手搬运和皮带输送机传送，在对 应的出料槽内进行分拣。各部件的安装位置 及名称上图所示。图中A为来料口检测的传感 器，B为进料口检测传感器，C为金属工件检 测传感器，D为白色塑料检测传感器，E为黑 色塑料检测传感器。
手爪: 抓取和松开物料由双电控气阀控制，手爪 夹紧磁性传感器有信号输出，指示灯亮，在 控制过程中不允许两个线圈同时得电。
旋转气缸： 机手臂的正反转，由双电控气阀控 制。
接近传感器： 机械手臂正转和反转到位后，接 近传感器信号输出。（在应用过程中 棕色 线接直流24V电源“+”、蓝色线接直流 24V电源“-”、黑色线接PLC主机的输入端）
如遇突然断电，设备停止，但机械手夹持的工件不能掉下，恢复供电后，设备接着断电前的工作 状态运行。
（1）送料机构：
1-转盘 2-调节支架 3-直流电机 4-物料
放料转盘： 转盘中共放三 种物料：金属物料、白色非 金属物料、黑色非金属物 料。 驱动电机： 电机采用 24V 直流减速电机，转速 6r/min；用于驱动放料转盘 旋转。 物料支架： 将物料 有效定位，并确保每次只上 一个物料。
输送皮带进料口接收到工件到达信号后，三相交流异步电动机启动并以30 Hz的频率正向高速
运行，运送工件到对应出料槽进行分拣。传感器接到金属工件到达信号后，驱动气缸Ⅰ伸出将其
推入1槽；按同样的顺序，气缸Ⅱ将白色塑料推入2槽，气缸Ⅲ将黑色塑料推入3槽。当气缸将工件
推入槽内，输送皮带上无工件时，三相交流异步电动机将以10HZ的频率正向低速运行，等待下一
出料口传感器： 物料检测 为光电漫反射型传感器，主 要为PLC提供一个输入信号， 机械手，光电传感器没有检 测到物料并保持若干秒钟， 则应让系统停机然后报警
整个搬运机构能完成四个自由度动作，手臂 伸缩、手臂旋转、手爪上下、手爪松紧。
手爪提升气缸： 提升气缸采用双向电控气阀控制。
磁性传感器： 用于气缸的位置检测。检测气缸伸 出和缩回是否到位，为此在前点和后点上各 一个，当检测到气缸准确到位后将给PLC发 出一个信号；（在应用过程中棕色接PLC主 机输入端，蓝色接输入的公共端）
1-磁性开关D-C73 2-传送分拣机构 3-落料口传感 器 4-落料口 5-料槽 6-电感式传感器 7-光 纤传感器 8-光纤传感器 9-节流阀 10-三相异 步电动机 11-光纤放大器 12-推料气缸
落料口传感器：检测是否有物 料到传送带上，并给PLC一 个输入信号。 落料孔：物 料落料位置定位。 料槽： 放置物料。
电感式传感器：检测金属材料， 检测距离为3~5mm。
光纤传感器：用于检测不同颜 色的物料，可通过调节光纤 放大器来区分不同颜色的灵 敏度。 三相异步电机：驱 动传送带转动，由变频器控 制。
推料气缸：将物料推入料槽， 由电控气阀控制。
钮按 程下 序启 断动 电按 保钮 持程 ，序 停开 止始 标运 志行 位， 得按 电下 。停
设计题目：基 于plc控制的 物料分拣系统 设计
➢设计任务 ➢设计过程 ➢调试 ➢心得
1.根据控制要求确定控制方案，分配I/O端口并选择PLC的 型号；
2.画出PLC的I/O端口接线图及变频器的电路接线图，并选 择合适的传感器、变频器及气动元件，画出几个气缸的气动 回路图；
3.设计控制流程图，并进行梯形图程序的编制并调试运行。 4.绘制有关图纸（A3） ①PLC系统的I/O端口接线图 ②气动回路图 编写设计、使用说明书（内容包括方案选择说明、PLC选择
件后，圆盘直流电动机停止并驱动机械手运行，机械手按以下顺序动作，悬臂伸出到位后，手臂
下降，抓取物料后手臂上升，悬臂缩回，机械手右转至极限位，悬臂伸出，手臂下降，在进料口
没有物料的情况下手指松开，使夹持的物料落入进料口后，机械手手臂上升，悬臂缩回，机械手
左转至极限位，此时圆盘电机继续转动送出下一个工件，机械手重复以前的动作。
个工件到达后，再以30Hz的频率正向高速运行。
3．系统的停止
设备运行过程中如按下停止按钮，圆盘直流电动机立即停止，机械手将完成当前工件的搬运后 回到原位停止，分拣装置必须完成输送皮带上工件的分拣后才能停止，运行指示灯灭。
设备运行过程中如出现紧急情况，需要立即停止设备时，可按下急停开关，按下后所有装置都停 止运行，蜂鸣器响，急停开关复位后，蜂鸣器停止报警，如要启动设备，再按下启动按钮，设备 接着急停时的工作顺利进行。
1.系统的初始状态
机械手在左限位，悬臂气缸、手臂气缸的活塞杆处于缩回状态，手爪处于松开状态，各物料推出 气缸均处于缩回状态，皮带输送机静止不动。
2.系统的运行
当按下系统的启动按钮，运行指示灯亮，设备将按以下动作运行，圆盘直流电机转动，运送工
件至机械手抓料平台，若4S内检测不到物料，红灯闪烁，系统停止。若料台处的传感器检测到工
经过半月的忙碌和工作，本次毕业设计已经接近尾声，作为一个大学的 毕业设计，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方，如果没有导 师的督促指导，以及一起工作的同学们的支持，想要完成这个设计是难以 想象的。 在这里首先要感谢我的导师张绘敏老师。老师平日里工作繁忙， 但在我做毕业设计的每个阶段，从课上指导到查阅资料，设计草案的确定 和修改，中期检查等整个过程中都给予了我悉心的指导。除了敬佩张老师 的专业水平外，他的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样， 并将积极影响我今后的学习和工作。 其次要感谢和我一起作毕业设计的其 他同学，他们在设计中勤奋工作，克服了许多困难来完成此次毕业设计， 并承担了大部分的工作量。如果没有他们的努力工作，此次设计的完成将 变得非常困难。 然后还要感谢大学三年来所有的老师，为我打下扎实的专 业知识基础；同时还要感谢所有的同学们，正是因为有了他们的支持和鼓 励，此次毕业设计才会顺利完成。
伸缩气缸： 机械手臂伸出、缩回，由电控气阀控 制。气缸上装有两个磁性传感器，检测气缸 伸出或缩回位置。
缓冲器： 旋转气缸
1-旋转气缸 2-非标螺丝 3-气动手爪 4-手爪磁性 开关Y59BLS 5-提升气缸 6-磁性开关D-C73 7-节 流阀 8-伸缩气缸 9-磁性开关-D-Z73 10-左限位 传感器 11-缓冲阀 12-安装支架
的依据，I/O端口的分配情况，主要元器件选择说明，梯形 图程序的设计过程与原理说明、结论、致谢及设计参考资料 等）
1.机器结构示意图
该设备的圆盘内有金属工件、白色塑料工件 和黑色塑料工件三种，通过圆盘直流电动机 运送，机械手搬运和皮带输送机传送，在对 应的出料槽内进行分拣。各部件的安装位置 及名称上图所示。图中A为来料口检测的传感 器，B为进料口检测传感器，C为金属工件检 测传感器，D为白色塑料检测传感器，E为黑 色塑料检测传感器。
手爪: 抓取和松开物料由双电控气阀控制，手爪 夹紧磁性传感器有信号输出，指示灯亮，在 控制过程中不允许两个线圈同时得电。
旋转气缸： 机手臂的正反转，由双电控气阀控 制。
接近传感器： 机械手臂正转和反转到位后，接 近传感器信号输出。（在应用过程中 棕色 线接直流24V电源“+”、蓝色线接直流 24V电源“-”、黑色线接PLC主机的输入端）
如遇突然断电，设备停止，但机械手夹持的工件不能掉下，恢复供电后，设备接着断电前的工作 状态运行。
（1）送料机构：
1-转盘 2-调节支架 3-直流电机 4-物料
放料转盘： 转盘中共放三 种物料：金属物料、白色非 金属物料、黑色非金属物 料。 驱动电机： 电机采用 24V 直流减速电机，转速 6r/min；用于驱动放料转盘 旋转。 物料支架： 将物料 有效定位，并确保每次只上 一个物料。
输送皮带进料口接收到工件到达信号后，三相交流异步电动机启动并以30 Hz的频率正向高速
运行，运送工件到对应出料槽进行分拣。传感器接到金属工件到达信号后，驱动气缸Ⅰ伸出将其
推入1槽；按同样的顺序，气缸Ⅱ将白色塑料推入2槽，气缸Ⅲ将黑色塑料推入3槽。当气缸将工件
推入槽内，输送皮带上无工件时，三相交流异步电动机将以10HZ的频率正向低速运行，等待下一
出料口传感器： 物料检测 为光电漫反射型传感器，主 要为PLC提供一个输入信号， 机械手，光电传感器没有检 测到物料并保持若干秒钟， 则应让系统停机然后报警
整个搬运机构能完成四个自由度动作，手臂 伸缩、手臂旋转、手爪上下、手爪松紧。
手爪提升气缸： 提升气缸采用双向电控气阀控制。
磁性传感器： 用于气缸的位置检测。检测气缸伸 出和缩回是否到位，为此在前点和后点上各 一个，当检测到气缸准确到位后将给PLC发 出一个信号；（在应用过程中棕色接PLC主 机输入端，蓝色接输入的公共端）
1-磁性开关D-C73 2-传送分拣机构 3-落料口传感 器 4-落料口 5-料槽 6-电感式传感器 7-光 纤传感器 8-光纤传感器 9-节流阀 10-三相异 步电动机 11-光纤放大器 12-推料气缸
落料口传感器：检测是否有物 料到传送带上，并给PLC一 个输入信号。 落料孔：物 料落料位置定位。 料槽： 放置物料。
电感式传感器：检测金属材料， 检测距离为3~5mm。
光纤传感器：用于检测不同颜 色的物料，可通过调节光纤 放大器来区分不同颜色的灵 敏度。 三相异步电机：驱 动传送带转动，由变频器控 制。
推料气缸：将物料推入料槽， 由电控气阀控制。
钮按 程下 序启 断动 电按 保钮 持程 ，序 停开 止始 标运 志行 位， 得按 电下 。停
设计题目：基 于plc控制的 物料分拣系统 设计
➢设计任务 ➢设计过程 ➢调试 ➢心得
1.根据控制要求确定控制方案，分配I/O端口并选择PLC的 型号；
2.画出PLC的I/O端口接线图及变频器的电路接线图，并选 择合适的传感器、变频器及气动元件，画出几个气缸的气动 回路图；
3.设计控制流程图，并进行梯形图程序的编制并调试运行。 4.绘制有关图纸（A3） ①PLC系统的I/O端口接线图 ②气动回路图 编写设计、使用说明书（内容包括方案选择说明、PLC选择
件后，圆盘直流电动机停止并驱动机械手运行，机械手按以下顺序动作，悬臂伸出到位后，手臂
下降，抓取物料后手臂上升，悬臂缩回，机械手右转至极限位，悬臂伸出，手臂下降，在进料口
没有物料的情况下手指松开，使夹持的物料落入进料口后，机械手手臂上升，悬臂缩回，机械手
左转至极限位，此时圆盘电机继续转动送出下一个工件，机械手重复以前的动作。
个工件到达后，再以30Hz的频率正向高速运行。
3．系统的停止
设备运行过程中如按下停止按钮，圆盘直流电动机立即停止，机械手将完成当前工件的搬运后 回到原位停止，分拣装置必须完成输送皮带上工件的分拣后才能停止，运行指示灯灭。
设备运行过程中如出现紧急情况，需要立即停止设备时，可按下急停开关，按下后所有装置都停 止运行，蜂鸣器响，急停开关复位后，蜂鸣器停止报警，如要启动设备，再按下启动按钮，设备 接着急停时的工作顺利进行。
1.系统的初始状态
机械手在左限位，悬臂气缸、手臂气缸的活塞杆处于缩回状态，手爪处于松开状态，各物料推出 气缸均处于缩回状态，皮带输送机静止不动。
2.系统的运行
当按下系统的启动按钮，运行指示灯亮，设备将按以下动作运行，圆盘直流电机转动，运送工
件至机械手抓料平台，若4S内检测不到物料，红灯闪烁，系统停止。若料台处的传感器检测到工