显像管搬运机械手课程设计
搬运机械手设计
专业课程设计说明书ﻬ目录第1章课题规划ﻩ错误!未定义书签。
1、1 课题背景分析 ......................................................... 错误!未定义书签。
1、２设计任务书ﻩ错误!未定义书签。
第２章功能分析 ..................................................................... 错误!未定义书签。
2、1 设计任务功能分析 ................................................. 错误!未定义书签。
2、1、1 总功能提炼 ............................................... 错误!未定义书签。
2、１、2 功能分解ﻩ错误!未定义书签。
2、１、３功能结构分析及功能结构图绘制ﻩ错误!未定义书签。
2、2 本章小结ﻩ错误!未定义书签。
第３章系统原理方案设计 ..................................................... 错误!未定义书签。
3、1功能单元求解ﻩ错误!未定义书签。
3、1、1分功能求解 ............................................. 错误!未定义书签。
3、1、2 系统原理方案综合求解ﻩ错误!未定义书签。
３、１、３方案优化及评价 ............................... 错误!未定义书签。
3、２本章小结ﻩ错误!未定义书签。
第4章总体设计 ................................................................... 错误!未定义书签。
4、1 系统总体结构草图 ................................................. 错误!未定义书签。
显像管搬运机械手控制设计机电传动控制技术课程设计说明书
前言“机电传动控制”是机械设计制造及其自动化专业的一门专业基础课。
它是研究解决与生产机械的电气传动控制有关的问题,介绍常用控制电路以及控制电路设计,以及可编程控制器的原理和编程等。
可编程控制器(Programmable Controller)是计算机家族中的一员，是为工业控制应用而设计制造的。
早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller)，简称PLC，它主要用来代替继电器实现逻辑控制。
随着技术的发展，这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围，因此，今天这种装置称作可编程控制器，简称PC。
但是为了避免与个人计算机(Personal Computer)的简称混淆，所以将可编程控制器简称PLCPLC是一种数字控制专用电子计算机，它使用了可编程序存储器储存指令，执行诸如逻辑、顺序、计时、计数与演算等功能，并通过模拟和数字输入、输出等组件，控制各种机械或工作程序。
经过30多年的发展，PLC已十分成熟与完善，并开发了模拟量闭环控制功能。
世界上公认的第一台PLC是1969年美国数字设备公司（DEC）研制的。
限于当时的元器件条件及计算机发展水平，早期的PLC主要由分立元件和中小规模集成电路组成，可以完成简单的逻辑控制及定时、计数功能。
20世纪70年代初出现了微处理器。
为了方便熟悉继电器、接触器系统的工程技术人员使用，可编程控制器采用和继电器电路图类似的梯形图作为主要编程语言，并将参加运算及处理的计算机存储元件都以继电器命名。
此时的PLC为微机技术和继电器常规控制概念相结合的产物。
20世纪70年代中末期，可编程控制器进入实用化发展阶段，计算机技术已全面引入可编程控制器中，使其功能发生了飞跃。
更高的运算速度、超小型体积、更可靠的工业抗干扰设计、模拟量运算、PID功能及极高的性价比奠定了它在现代工业中的地位。
20世纪80年代初，可编程控制器在先进工业国家中已获得广泛应用。
物料搬运机械手课程设计
物料搬运机械手课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解物料搬运机械手的基本结构、工作原理及功能。
2. 学生能够掌握物料搬运机械手的主要组成部分及其作用。
3. 学生能够了解物料搬运机械手在工业生产中的应用及发展。
技能目标：1. 学生能够运用所学的知识，分析并解决物料搬运机械手在操作过程中可能遇到的问题。
2. 学生能够设计简单的物料搬运机械手控制系统，提高实际操作能力。
3. 学生能够通过团队合作，完成物料搬运机械手的组装和调试。
情感态度价值观目标：1. 学生能够认识到物料搬运机械手在现代社会中的重要性，增强对工程技术的兴趣和热情。
2. 学生在团队协作中，培养沟通、交流和合作的能力，提高团队意识。
3. 学生能够关注物料搬运机械手技术的发展，树立创新意识，激发探索未知领域的欲望。
课程性质：本课程为工程技术类课程，以实践操作为主，理论学习为辅。
学生特点：学生具备一定的物理知识和动手能力，对新鲜事物充满好奇心，喜欢探索和实践。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，提高学生的动手能力和解决问题的能力。
在教学过程中，注重培养学生的团队合作意识和创新精神。
通过本课程的学习，使学生能够掌握物料搬运机械手的相关知识，为今后从事相关工作打下基础。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下三个方面：1. 理论知识：- 机械手的结构组成：介绍机械手的基本结构，如执行器、传感器、控制器等。
- 工作原理：讲解机械手各部分如何协同工作，实现物料的搬运。
- 应用领域：分析机械手在工业生产、物流仓储等领域的实际应用。
教学内容参考教材相关章节，确保学生能够系统地掌握理论知识。
2. 实践操作：- 机械手组装：指导学生动手组装简单的物料搬运机械手，了解各部分之间的连接关系。
- 控制系统设计：教授学生设计简单的机械手控制系统，实现基本功能。
- 调试与优化：教授学生如何调试机械手，使其达到最佳工作状态。
实践操作部分将结合教材内容，安排相应的实践课时，确保学生能够充分锻炼动手能力。
搬运机械手PLC课程设计报告分析
等级:课程设计课程名称电气控制与PLC课程设计课题名称搬运机械手控制系统设计专业班级学号姓名指导老师年月日电气信息学院课程设计任务书课题名称搬运机械手控制系统设计姓名专业班级学号指导老师课程设计时间教研室意见同意开题。
审核人：一.任务及要求设计任务：以PLC为核心，设计一个搬运机械手控制系统，为此要求完成以下设计任务：1.根据搬运机械手的基本结构、工艺过程和控制要求，确定控制方案。
2.配置电器元件，选择PLC型号。
3.绘制传送带A、B的拖动电机的控制线路原理图和搬运机械手控制系统的PLC I/O 接线图。
设计PLC梯形图程序，列出指令程序清单。
4.上机调试程序。
5.编写设计说明书。
设计要求1.一般要求：（1）所选控制方案应合理，所设计的控制系统应能够满足搬运机械手的工作过程要求，并且技术先进，安全可靠，操作方便。
（2）所绘制的设计图纸符合国家标准局颁布的GB4728－84《电气图用图形符号》、GB6988－87《电气制图》和GB7159－87《电气技术中的文字符号制定通则》的有关规定。
（3）所编写的设计说明书应语句通顺，用词准确，层次清楚，条理分明，重点突出。
2.具体要求：（1）连续工作方式：在搬运机械手处于初始状态的情况下，按下启动按钮时，要求搬运机械手能够自动地一个循环接一个循环地工作下去，直至实际循环的次数达到设定的次数并返回到初始状态时才自动停止。
（2）单周工作方式：在搬运机械手处于初始状态的情况下，按下启动按钮时，要求搬运机械手能够自动地完成一个循环的工作下去。
当搬运机械手完成一个循环的工作并返回到初始状态时能自动停止。
（3）单机手动工作方式：要求能对机械手和传送带A、B的拖动电机进行手动操作。
二.进度安排1.第一周星期一：布置课程设计任务，讲解设计思路和要求，查阅设计资料。
2.第一周星期二～星期四：详细了解搬运机械手的基本组成结构、工艺过程和控制要求。
确定控制方案。
配置电器元件，选择PLC型号。
搬运机械手毕业设计
搬运机械手毕业设计摘要本文针对工业生产中搬运过程中的自动化需求，设计了一款搬运机械手。
该机械手能够自动完成物料搬运、定位和堆放的任务，提高了生产效率和工作安全性。
设计包括机械结构、控制系统和安全保护装置。
关键词：搬运机械手、自动化、物料搬运、机械结构、控制系统、安全保护装置1.引言随着工业化进程的加快，生产线上的物料搬运工作量越来越大，传统的手工搬运方式已经无法满足需求。
自动化的搬运机械手能够代替人工完成搬运任务，提高了生产效率和工作安全性。
因此，设计一款能够实现自动化搬运的机械手对于工业生产具有重要意义。
2.设计原则(1)功能全面：能够完成不同规格、不同材料的物料搬运任务；(2)精确定位：能够精确地将物料放置到指定位置，避免人工调整；(3)堆码能力：能够实现物料的堆码操作，提高存储密度；(4)安全性保护：具备必要的安全保护装置，避免意外情况发生。
3.机械结构设计机械结构是搬运机械手的关键部分，决定了机械手的动作能力和稳定性。
设计中采用了多关节机械手的结构，能够实现六个自由度的运动，适应复杂的搬运场景。
机械手采用轻质材料制造，以提高载重能力。
4.控制系统设计控制系统是搬运机械手的智能核心，决定了机械手的动作控制能力。
控制系统由硬件和软件两个部分组成。
硬件包括传感器，执行机构和控制器，软件包括运动控制算法和路径规划算法。
通过传感器对物料位置、重量和形状进行检测，控制器可以根据检测结果对机械手进行自适应控制，完成搬运任务。
5.安全保护装置设计工业生产中机械手搬运过程中存在一定的安全风险。
设计中引入了安全保护装置，包括红外线传感器和急停按钮。
红外线传感器能够检测到人员或障碍物的接近，触发警报或停机，防止意外发生。
急停按钮可以在紧急情况下立即关闭机械手，确保生产安全。
6.实验结果和分析通过实验，验证了搬运机械手的功能和性能。
机械手能够准确地捡起、移动和堆放物料，实现了自动化搬运。
同时，安全保护装置能够有效地保护工作人员的安全，预防意外事故的发生。
搬运机械手设计
搬运机械手设计专业课程设计说明书课题名称搬运机械手及其运动仿真设计指导教师王潍学生学号20120421464学生姓名杨义学生班级机自1210班成绩设计时间2015年11月2日～2015年11月13日目录第1章课题规划 (1)1.1 课题背景分析 (1)1.2 设计任务书 (3)第2章功能分析 (5)2.1 设计任务功能分析 (5)2.1.1 总功能提炼 (5)2.1.2 功能分解 (5)2.1.3 功能结构分析及功能结构图绘制 (5)2.2 本章小结 (6)第3章系统原理方案设计 (8)3.1 功能单元求解 (8)3.1.1 分功能求解 (8)3.1.2 系统原理方案综合求解 (8)3.1.3 方案优化及评价 (8)3.2 本章小结 (8)第4章总体设计 (10)4.1 系统总体结构草图 (10)4.2 本章小结 (15)第5章总结 (16)参考文献 (18)第1章课题规划1.1课题背景分析从1954年美国人乔治·德沃尔制造出世界上第一台可编程的机械手至今，机械手已经发展了三代。
通过引导或其它方式，先教会机器人动作，输入工作程序，则会自动重复进行作业的示教再现型机械手被称为第一代机械手，而能利用传感器获取的信息控制机械手被称为第二代机械手。
而第三代机械手就是智能机器人。
对于智能机器人，尽管欧美和日本等许多国家都投入了大量人力和物力，但现在其仍然处于发展阶段。
目前对我国而言发展第一、第二代机器人更具有实际意义。
我国机械手的发展是从20世纪50年代的固定动作机械手开始的，然后经历了60年代的数控机械手，在1978年时机械手才‘真正开始得到研究和应用，到现在工业机械手与智能机器人愈来愈受到各届的的关注，并已经纳入了我国高科技规划及科技发展计划之中。
伴随着人类社会的不断发展，科学和技术的不断进步，人类对资源的依赖也越来越大，最终将不可避免的要向陆地以外甚至是地球以外的地方扩展，而在这些对人类来说恶劣的环境里，机械手的发展就显得尤为重要了。
搬运式机械手课程设计
搬运式机械手课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握搬运式机械手的基本结构、工作原理及功能特点；2. 了解搬运式机械手在工业生产中的应用场景及其优势；3. 掌握与搬运式机械手相关的安全操作规范及维护保养知识。
技能目标：1. 培养学生能够运用所学知识分析、解决实际生产中搬运式机械手的使用问题；2. 提高学生动手操作搬运式机械手进行简单搬运任务的能力；3. 培养学生具备一定的团队协作和沟通能力，能够就搬运式机械手的使用进行有效交流。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械工程及自动化领域的兴趣，激发他们探索科学技术的热情；2. 培养学生具备安全生产意识，尊重生命，关爱环境；3. 引导学生树立正确的价值观，认识到科技发展对社会生产力的推动作用。
课程性质：本课程为实践性较强的学科，结合理论知识与实际操作，培养学生具备一定的工程实践能力。
学生特点：学生处于初中年级，具有一定的物理知识和动手能力，好奇心强，善于观察和思考。
教学要求：注重理论与实践相结合，充分调动学生的积极性，注重培养学生的动手操作能力和团队协作能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，便于后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 搬运式机械手基本结构：介绍机械手的组成部分，如机械臂、执行器、传感器等，结合教材相关章节，分析各部分的功能和相互关系。
2. 工作原理：讲解搬运式机械手的工作原理，包括动力传递、控制系统、执行任务的过程等，结合实例进行说明。
3. 应用场景：介绍搬运式机械手在工业生产、物流仓储等领域的应用，列举具体案例，分析其优势。
4. 安全操作规范：讲解搬运式机械手的安全操作要求，包括操作前的检查、操作过程中的注意事项、紧急情况处理等，结合教材相关章节进行阐述。
5. 维护保养：介绍搬运式机械手的日常维护保养方法，如润滑、清洁、检查零部件等，以保证机械手的正常运行。
6. 实践操作：安排学生进行搬运式机械手的实际操作，包括简单的搬运任务和模拟生产场景，培养学生的动手能力。
机械手实验课程设计
机械手实验课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握机械手的基本构造、原理及其在工业自动化中的应用；2. 了解机械手的运动学、动力学及控制系统的基本知识；3. 掌握机械手实验的相关操作步骤和注意事项。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识进行机械手实验操作的能力；2. 提高学生分析实验数据、解决实际问题的能力；3. 培养学生团队协作、沟通表达的能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对机械手及自动化技术的兴趣，培养其创新意识和探索精神；2. 培养学生严谨、细致的科学态度，提高其安全意识和责任感；3. 引导学生关注我国工业自动化发展，增强其国家认同感和自豪感。
课程性质：本课程为实践性课程，结合理论知识，注重培养学生的动手能力和实际操作技能。
学生特点：学生具备一定的物理、数学基础，对新鲜事物充满好奇，喜欢动手实践。
教学要求：教师应充分准备实验设备、教具，确保课程内容的实用性、安全性；注重启发式教学，引导学生主动参与、积极思考，提高课堂效果。
通过本课程的学习，使学生达到以上设定的知识、技能和情感态度价值观目标，为我国工业自动化领域培养具备实践能力的优秀人才。
二、教学内容1. 理论知识：- 机械手的结构组成及其功能；- 机械手的运动学、动力学基本原理；- 机械手控制系统的基本构成及工作原理；- 机械手在工业自动化中的应用案例分析。
2. 实践操作：- 机械手实验设备的认识与操作；- 机械手基本动作编程与控制；- 机械手抓取、搬运等任务实践；- 实验数据采集、分析与处理。
3. 教学大纲安排：- 第一课时：机械手基本概念、结构组成及功能；- 第二课时：机械手的运动学、动力学原理；- 第三课时：机械手控制系统介绍；- 第四课时：实践操作，学习机械手编程与控制；- 第五课时：实践操作，完成抓取、搬运任务；- 第六课时：实验数据采集、分析与总结。
教学内容关联教材章节：- 《自动化设备与生产线》第四章：工业机器人；- 《机械基础》第七章：机械传动与控制；- 《电气控制与PLC应用》第三章：PLC控制系统设计。
plc课程设计机械手搬运
plc课程设计机械手搬运一、课程目标知识目标：1. 学生能理解PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理，掌握其编程方法。
2. 学生能了解机械手的结构、功能及其在工业自动化中的应用。
3. 学生能掌握机械手搬运过程中的控制要求，如运动轨迹、速度调节等。
技能目标：1. 学生能运用所学知识，设计出符合实际需求的PLC程序，实现机械手的搬运功能。
2. 学生能通过小组合作，进行程序调试，解决实际问题，提高团队协作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生对工业自动化产生兴趣，认识到PLC技术在现代工业中的重要性。
2. 学生在学习过程中，培养勇于探索、积极创新的精神，提高解决问题的能力。
3. 学生通过课程学习，树立正确的价值观，认识到科技发展对国家和社会的积极影响。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合理论知识与实际操作，使学生能够学以致用。
学生特点：学生具备一定的PLC基础知识，对实际操作有较高的兴趣。
教学要求：教师需结合学生特点，采用任务驱动法、分组合作等形式，引导学生主动探究，注重培养学生的实践能力和团队协作精神。
通过课程学习，使学生在知识、技能和情感态度价值观方面取得具体的学习成果。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下三个方面：1. PLC基础知识回顾：- PLC的基本原理与结构- PLC的工作过程与编程方法- 常用PLC指令及其应用2. 机械手搬运原理与控制要求：- 机械手的结构、功能及其分类- 机械手搬运过程中的运动轨迹规划- 机械手搬运过程中的速度调节与控制3. PLC编程与机械手搬运实践：- PLC程序设计方法与步骤- 机械手搬运控制程序编写- 程序调试与优化教学大纲安排：第一课时：PLC基础知识回顾第二课时：机械手搬运原理与控制要求第三课时：PLC编程与机械手搬运实践第四课时：程序调试与优化教材章节及内容：第一章：PLC基础知识1.1 PLC的基本原理与结构1.2 PLC的工作过程与编程方法1.3 常用PLC指令及其应用第二章：机械手搬运原理与控制2.1 机械手的结构、功能及其分类2.2 机械手搬运过程中的运动轨迹规划2.3 机械手搬运过程中的速度调节与控制第三章：PLC编程与机械手搬运实践3.1 PLC程序设计方法与步骤3.2 机械手搬运控制程序编写3.3 程序调试与优化教学内容确保科学性和系统性，结合课程目标，使学生能够掌握PLC与机械手搬运相关知识，为后续的实际应用打下坚实基础。
毕业设计---搬运机械手设计
毕业设计---搬运机械⼿设计X X学院毕业设计说明书课题：搬运机械⼿⼦课题:同课题学⽣姓名:专业学⽣姓名班级学号指导教师完成⽇期随着⼯业⾃动化发展的需要，机械⼿在⼯业应⽤中发挥着越来越重要的作⽤,从⽽⼤⼤的改善了⼯⼈的劳动条件,显著的提⾼了劳动⽣产率,加快了实现⼯业⽣产机械化和⾃动化的速度,本毕业设计主要叙述了机械⼿的设计计算过程。
⾸先，本⽂介绍机械⼿的发展历程及重要意义，机械⼿的组成和分类，说明了⾃由度和机械⼿整体坐标的形式。
同时，本设计也给出了这台搬运机械⼿的主要性能、规格和参量。
⽂章中介绍了搬运机械⼿的设计⽅法。
全⾯的描述了搬运机械⼿的⼿部、腕部、⼿臂以及机⾝等主要部件的结构设计。
通过此次机械⼿的设计,掌握了搬运机械⼿设计的主要步骤,对于cad软件,⼒学的应⽤,电路的设计,等有了很⼤的提⾼。
关键词：搬运机械⼿、液压传动、⼿部、⼿腕、机⾝、结构前⾔ (4)⼀、绪论 (5)1.1机械⼿的简史 (5)1.2机械⼿的主要特点 (6)1.3对机械⼿的⼀般需求 (6)1.4机械⼿在⽣产中的应⽤ (6)1.5机械⼿的组成 (7)1.5.1执⾏机构 (7)1.5.2驱动机构 (7)1.5.3控制系统分类 (7)1.6机械⼿的发展趋势 (7)⼆、搬运机械⼿的总体设计⽅案 (9)2.1 机械⼿基本形式的选择 (9)2.2 机械⼿的主要部件及运动 (9)2.3 驱动机构的选择 (9)2.4机械⼿的技术参数列表 (9)三、机械⼿⼿部的设计计算 (10)3.1 ⼿部设计基本要求 (10)3.2 典型的⼿部结构 (10)3.3 机械⼿⼿抓的设计计算 (10)3.3.1 选择⼿抓的类型及夹紧装置 (10) 3.3.2 ⼿抓的⼒学分析 (10)3.3.3加紧⼒及驱动⼒的计算 (12)3.3.4 ⼿抓夹持范围计算 (13)3.4 机械⼿⼿抓夹持精度的分析计算 (13)3.5弹簧的设计计算 (14)四、腕部的设计计算 (17)4.1 腕部设计的基本要求 (17)4.2 腕部的结构以及选择 (17)4.2.1 典型的腕部结构 (17)4.2.2 腕部结构和驱动机构的选择 (17) 4.3 腕部的设计计算 (17)4.3.1 腕部设计考虑的参数 (17)4.3.2 腕部的驱动⼒矩计算 (17)4.3.3 腕部驱动⼒的计算 (18)4.3.4 液压缸盖螺钉的计算 (19)4.3.5 动⽚和输出轴间的连接螺钉 (20)五、臂部的设计及有关计算 (22)5.1臂部设计的基本要求 (22)5.2 ⼿臂的典型机构以及结构的选择 (22) 5.2.1 ⼿臂的典型运动机构 (22)5.2.2 ⼿臂运动机构的选择 (23)5.3 ⼿臂直线运动的驱动⼒计算 (23) 5.3.1 ⼿臂摩擦⼒的分析与计算 (23)5.3.2 ⼿臂惯性⼒的计算 (24)5.3.3 密封装置的摩擦阻⼒ (25)5.4 液压缸⼯作压⼒和结构的确定 (25)六、机⾝的设计计算 (27)6.1 机⾝的整体设计 (27)6.2 机⾝回转机构的设计计算 (28)6.3 机⾝升降机构的计算 (31)6.3.1 ⼿臂偏重⼒矩的计算 (31)6.3.2 升降不⾃锁条件分析计算 (32)6.3.3 ⼿臂做升降运动的液压缸驱动⼒的计算 (33)6.4 轴承的选择⽅案 (33)总结与致谢 (38)参考⽂献 (39)前⾔机械⼿是⽤于再现⼈⼿的功能的技术装置，是模仿着⼈⼿的部分动作，按给定程序、轨迹和要求实现⾃动抓取、搬运或操作的⾃动机械装置。
《机械原理课程设计》自动搬运机械手
自动搬运机械手摘要:本文研究的工业机器人是一种机体独立，动作自由度较多，程序可灵活变更，能任意定位，自动化程度高的自动操作机械。
工业机器人是相对较新的电子设备，它正开始改变现代化工业面貌。
工业机器人以刚性高的手臂为主体，与人相比，可以有更快的运动速度，可以搬运更重的东西，而且定位精度相当高，它可以根据外部来的信号，自动进行各种操作。
本设计为工业机器人，其工作方向为两个直线方向和一个旋转方向。
在控制器的作用下，它执行将工件从一在工业上，自动控制系统有着广泛的应用，如工业自动化机床控制，计算机系统，机器条流水线拿到另一条流水线这一简单的动作,本文是对整个设计工作较全面的介绍和总结。
关键词：机械手；自动；三自由度；圆柱坐标0引言机器人工程是近二十多年来迅速发展起来的综合学科。
它集中了机械工程、电子工程、计算机工程、自动控制工程以及人工智能等多种学科的最新研究成果，是当代科学技术发展最活跃的领域之一，也是我国科技界跟踪国际高科技发展的重要方面。
工业机器人的研究、制造和应用水平，是一个国家科技水平和经济实力的象征，正受到许多国家的广泛重视。
最近联合国国际标准化组织采纳了美国机器人协会给工业机器人下的定义：工业机器人是一种可重复编程的多功能操作装置，可以通过改变动作程序，来完成各种工作，主要用于搬运材料，传递工件。
工业机器人的发展，由简单到复杂，由初级到高级逐步完善。
机械手是一种人工智能设备，广泛应用于工业生产领域，提高了生产效率和质量。
目前，机械手的研究发展正面临着越来越大的挑战。
未来机械手将更加智能化、精准化和人性化，成为工业生产的重要工具。
1自动搬运机械手结构设计（1）手部：又称手爪或抓取机构，它直接抓取工件或夹具。
（2）腕部：又称手腕，是连接手部和臂部的部件，其作用是调整或改变手部的工作方位。
（3）臂部：是支承腕部的部件，作用是承受工件的负荷，并把它传递到预定的位置。
（4）机身：是支承手臂的部件，其作用是带动臂部自转、升降或俯仰运动。
显像管搬运机械手控制设计
机电传动课程设计说明书显像管搬运机械手控制设计姓名叉叉叉班级 081016学号叉叉叉专业机械设计制造及其自动化组别 18组日期成绩指导教师叉叉叉目录前言.......................... (3)摘要 (4)第一部分PLC概述 (6)设计任务书 (13)第二部分显像管搬运机械手中元器件的选择............................... .. (15)控制方案论证及控制过程 (15)端子接线图 (16)显像管搬运机械手顺序功能图 (17)梯形图 (18)指令表............... . (21)总结 (29)参考文献...................... .. (31)前言“机电传动控制”是机械设计制造及其自动化专业的一门专业基础课。
它是研究解决与生产机械的电气传动控制有关的问题,介绍常用控制电路以及控制电路设计,以及可编程控制器的原理和编程等。
可编程控制器(Programmable Controller)是计算机家族中的一员，是为工业控制应用而设计制造的。
早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller)，简称PLC，它主要用来代替继电器实现逻辑控制。
随着技术的发展，这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围，因此，今天这种装置称作可编程控制器，简称PC。
但是为了避免与个人计算机(Personal Computer)的简称混淆，所以将可编程控制器简称PLCPLC是一种数字控制专用电子计算机，它使用了可编程序存储器储存指令，执行诸如逻辑、顺序、计时、计数与演算等功能，并通过模拟和数字输入、输出等组件，控制各种机械或工作程序。
经过30多年的发展，PLC已十分成熟与完善，并开发了模拟量闭环控制功能。
世界上公认的第一台PLC是1969年美国数字设备公司（DEC）研制的。
限于当时的元器件条件及计算机发展水平，早期的PLC主要由分立元件和中小规模集成电路组成，可以完成简单的逻辑控制及定时、计数功能。
显像管搬运机械手课程设计
目录前言1 课题的基本要求 (4)2 总体设计 (5)2.1 PLC选型 (5)2.2 I/O点及地址分配 (7)2.3 PLC端子接线 (9)2.4 操作面板示意图 (11)3 PLC程序设计 (12)3.1 设计思想 (12)3.2 显像管搬运机械手顺序功能图 (13)3.3 PLC梯形图 (15)3.3.1自动梯形图 (15)3.3.2复位梯形图 (25)3.3.3手动梯形图 (26)4 程序调试说明............. (28)结束语 (29)参考文献 (30)前言1、PLC的概念可编程控制器（Programmable Controller）是以微处理器为核心，综合了微电子技术，自动化技术，网络通讯技术于一体的通用工业控制装置。
英文缩写为PC或PLC。
它具有体积小、功能强、程序设计简单、灵活通用、维护方便等一系列优点，特别是它的高可靠性和较强的适应恶劣工业环境的能力，更得到用户的好评。
因而在机械、能源、化工、交通、电力等领域得到了越来越广泛的应用，成为现代工业控制的三大支柱（PLC,机器人和CAD/CAM）。
2、PLC的特点（1）可靠性高，抗干扰能力强PLC用软件代替大量的中间继电器和时间继电器，仅剩下与输入和输出有关的少量硬件，接线可减少到继电器控制系统的1/10~1/100，因触点接触不良造成的故障大为减少。
(2)硬件配套齐全，功能完善，适用性强PLC发展到今天，已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品，并且已经标准化、系列化、模块化，配备有品种齐全的各种硬件装置供用户选用，用户能灵活方便地进行系统配置，组成不同功能、不同规模的系统。
(3)PLC的安装接线方便，一般用接线端子连接外部接线。
(4)PLC有较强的带负载能力，可直接驱动一般的电磁阀和交流接触器可以用于各种规模的工业控制场合。
除了逻辑处理功能以外，现代PLC大多具有完善的数据运算能力，可用于各种数字控制领域。
近年来PLC的功能单元大量涌现，使PLC渗透到了位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中。
显像管搬运机械手课程设计
显像管搬运机械手课程设计前言1 课题的差不多要求 (4)2 总体设计 (5)2.1 PLC选型 (5)2.2 I/O点及地址分配 (7)2.3 PLC端子接线 (9)2.4 操作面板示意图 (11)3 PLC程序设计 (12)3.1 设计思想 (12)3.2 显像管搬运机械手顺序功能图 (13)3.3 PLC梯形图 (15)3.3.1自动梯形图 (15)3.3.2复位梯形图 (25)3.3.3手动梯形图 (26)4 程序调试说明............. (28)终止语 (29)参考文献 (30)前言1、PLC的概念可编程操纵器〔Programmable Controller〕是以微处理器为核心，综合了微电子技术，自动化技术，网络通讯技术于一体的通用工业操纵装置。
英文缩写为PC或PLC。
它具有体积小、功能强、程序设计简单、灵活通用、爱护方便等一系列优点，专门是它的高可靠性和较强的适应恶劣工业环境的能力，更得到用户的好评。
因而在机械、能源、化工、交通、电力等领域得到了越来越广泛的应用，成为现代工业操纵的三大支柱〔PLC,机器人和CAD/CAM〕。
2、PLC的特点〔1〕可靠性高，抗干扰能力强PLC用软件代替大量的中间继电器和时刻继电器，仅剩下与输入和输出有关的少量硬件，接线可减少到继电器操纵系统的1/10~1/100，因触点接触不良造成的故障大为减少。
(2)硬件配套齐全，功能完善，适用性强PLC进展到今天，差不多形成了大、中、小各种规模的系列化产品，同时差不多标准化、系列化、模块化，配备有品种齐全的各种硬件装置供用户选用，用户能灵活方便地进行系统配置，组成不同功能、不同规模的系统。
(3)PLC的安装接线方便，一样用接线端子连接外部接线。
(4)PLC有较强的带负载能力，可直截了当驱动一样的电磁阀和交流接触器能够用于各种规模的工业操纵场合。
除了逻辑处理功能以外，现代PLC大多具有完善的数据运算能力，可用于各种数字操纵领域。
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沈阳理工大学课程设计专用纸目录前言 (1)1 课题的基本要求 (4)2 总体设计 (5)2.1 PLC选型 (5)2.2 I/O点端子接线图 (6)2.3 操作面板示意图 (9)3 PLC程序设计 (10)3.1 设计思想 (10)3.2 显像管搬运机械手顺序功能图 (11)3.3 PLC梯形图 (14)3.3.1主程序梯形图 (14)3.3.2通用程序梯形图 (14)3.3.3自动程序梯形图 (15)3.3.4 手动程序梯形图 (20)3.3.5 复位程序梯形图 (22)4 程序调试说明............. (24)4.1 自动模拟调试 (24)4.2 复位模拟调试 (26)结束语 (27)参考文献 (28)前言1、PLC的概念可编程控制器（Programmable Controller）是以微处理器为核心，综合了微电子技术，自动化技术，网络通讯技术于一体的通用工业控制装置。
英文缩写为PC或PLC。
它具有体积小、功能强、程序设计简单、灵活通用、维护方便等一系列优点，特别是它的高可靠性和较强的适应恶劣工业环境的能力，更得到用户的好评。
因而在机械、能源、化工、交通、电力等领域得到了越来越广泛的应用，成为现代工业控制的三大支柱（PLC,机器人和CAD/CAM）之一。
2、PLC的特点（1）可靠性高，抗干扰能力强PLC用软件代替大量的中间继电器和时间继电器，仅剩下与输入和输出有关的少量硬件，接线可减少到继电器控制系统的1/10-1/100，因触点接触不良造成的故障大为减少。
(2)硬件配套齐全，功能完善，适用性强PLC发展到今天，已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品，并且已经标准化、系列化、模块化，配备有品种齐全的各种硬件装置供用户选用，用户能灵活方便地进行系统配置，组成不同功能、不同规模的系统。
(3)PLC的安装接线方便，一般用接线端子连接外部接线。
(4)PLC有较强的带负载能力，可直接驱动一般的电磁阀和交流接触器可以用于各种规模的工业控制场合。
除了逻辑处理功能以外，现代PLC大多具有完善的数据运算能力，可用于各种数字控制领域。
近年来PLC的功能单元大量涌现，使PLC渗透到了位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中。
加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展，使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。
(5)易学易用，深受工程技术人员欢迎PLC作为通用工业控制计算机，是面向工矿企业的工控设备。
它接口容易，编程语言易于为工程技术人员接受。
梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近，只用PLC的少量开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的功能。
为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人使用计算机从事工业控制打开了方便之门。
(6)系统的设计、安装、调试工作量小，维护方便，容易改造PLC的梯形图程序一般采用顺序控制设计法。
这种编程方法很有规律，很容易掌握。
对于复杂的控制系统，梯形图的设计时间比设计继电器系统电路图的时间要少得多。
PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建造的周期大为缩短，同时维护也变得容易起来。
更重要的是使同一设备经过改变程序改变生产过程成为可能。
这很适合多品种、小批量的生产场合。
(7)体积小，重量轻，能耗低以超小型PLC为例，新近出产的品种底部尺寸小于100mm，仅相当于几个继电器的大小，因此可将开关柜的体积缩小到原来的1/2~1/10。
它的重量小于150g，功耗仅数瓦。
由于体积小很容易装入机械内部，是实现机电一体化的理想控制设备。
3PLC应用领域(1) 用于顺序控制顺序控制是根据有关输入开关量的当前与历史的状况，产生所要求的开关量输出，以使系统能按一定顺序工作。
这是系统工作最基本的控制。
(2) 用于过程控制过程控制要用到模拟量。
模拟量一般是指连续变化的量，如电流、电压、温度、压力等物理量。
过程控制的目的就是，根据有关模拟量的当前与历史的输入状况，产生所要求的开关量、或模拟量输出，以使系统工作参数能按一定要求工作。
是连续生产过程最常用的控制，过程控制的类型很多。
(3) 用于运动控制运动控制主要指，对工作对象的位置、速度及加速度所作的控制。
可以是单坐标，即控制对象作直线运动；也可是多坐标的，控制对象的平面、立体，以至于角度变换等运动PLC也已具备处理脉冲量的能力。
(4)用于信息控制信息控制也称数据处理，是指数据采集、存储、检索、变换、传输及数表处理等。
随着技术的发展，PLC不仅可用作系统的工作控制，还可用作系统的信息控制。
(5) 用于远程控制远程控制是指，对系统的远程部分的行为及其效果实施检测与控制。
4 PLC应用于机械手控制近年来，可编程控制器由于其优良的控制性能，极高的可靠性，在各行各业中的应用日益广泛普及。
为此，各高校的电气自动化、电气工程、供用电技术、机电一体化等相关专业相继开设了有关可编程控制器原理及应用的课程。
高等工科院校的培养目标的首要任务是培养具有创新精神和实践能力的各类技术人才，这种人才培养目标的实现必须有一定的实践教学环节。
学生通过实践教学环节的训练与锻炼，才能在实践中不断巩固和加深理论知识，提高独立工作能力和创新能力。
实训是各种实践性环节的综合训练，是工程实用技能的训练。
可编程控制器应用技术是先进的自动化控制技术，是亟待掌握的实用技术，对于这样一门应用性广、实践性强的专业课，必须通过各种形式的实训环节，构筑实践环境，强化工程意识，提高应用能力。
在工业生产和其他领域内，由于工作的需要，人们经常受到高温、腐蚀及有毒气体等因素的危害，增加了工人的劳动强度，甚至于危及生命。
工业机械手就这样诞生了,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一。
电气方面有电机、开关电源、电磁阀、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、气动技术等，是机电一体化的典型代表仪器之一。
机械手是由PLC输出三路来分别驱动左右移动、上下升降和手部的夹紧放松。
工业机械手模型可在空间按固定动作抓放单个物体，可代替人工在高温和危险的作业区进行作业。
机械手是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。
它可在空间抓、放、搬运物体等，动作灵活多样，广泛应用在工业生产和其他领域内。
应用PLC控制机械手能实现各种规定的工序动作，不仅可以提高产品的质量与产量，而且对保障人身安全，改善劳动环境，减轻劳动强度，提高劳动生产率，节约原材料消耗以及降低生产成本，有着十分重要的意义。
本文以西门子S7-200 CPU226的PLC为基础，介绍PLC在机械手搬运控制中的应用，并给出了详细的PLC程序设计过程。
该程序已在工业机械手中获得了广泛应用，具有稳定、可靠的性能。
1 课题的基本控制要求题目：显像管搬运机械手控制设计搬运机械手包括：摆动缸、燕尾缸、下臂缸、吸盘升降缸、钳口合龙缸、吸盘、回转电机。
每个汽缸的双向动作都有限位检测开关。
控制流程如下图所示。
其中“摆动到清洗机”动作执行，除了图中的前提条件外，还有“清洗机到位”的附加条件。
1) 按停止按钮，完成当前循环后再停。
2）按复位按钮，立即返回原位停止。
3）要求可以实现手动、单周期、连续控制。
控制要求如图1.1所示。
显像管搬运机械手工作循环流程图2.3 操作面板示意图工作方式选择开关3个位置分别对应3种工作方式，操作面板上的旋钮是控制手动、单周期、连续，而左下部的15个按钮是手动按钮。
出现紧急情况时用“紧急停车”按钮断开负载电源，具体控制如图2.3。
3 PLC程序设计3.1设计思想机械手的控制要求和运行过程比较复杂，在这基础上我的设计思想是将一个复杂的控制过程分解为若干个工作状态，弄清楚各工作的工作细节（状态功能、转移条件和转移方向）再根据总的控制顺序要求，将这些工作状态联系起来，就构成了这个程序设计的主要路线。
选择控制方案的时候，可用子程序和自动顺序控制，我选择了子程序控制，设计思想是用单独的自动子程序控制单周期和连续。
在子程序中加入手动程序跟复位子程序。
在这个课题中，有多种不同的工况，对本课题要求的机械手控制要求我按以下几.4种工况设置：（1）手动工作1）调试工作（手动要求）：利用按钮对机械手每一动作单独进行控制。
例如，按“下降”按钮，机械手下降；按“上升”按钮，机械手上升。
2）回原位：因为机械手在自动工况下必须从原点开始安工序工作。
如果机械手因某种原因不在原点位置，可用手动使机械手置于原点位置（机械手在下面和左边，且钳口处于打开状态，摆动缸处于前位置）（2）自动工作1）单周期工作：按下启动按钮，从原点开始，机械手按工序自动完成一个周期的动作，返回原点后停止。
2）连续工作按下启动按钮，机械手从原点开始安工序自动反复连续循环工作，直到按下停止按钮或者复位按钮，机械手自动停机；所以在设计中，设计了一个“启保停回路”来判断有没有按停止按钮以及控制连续步。
3.2 显像管搬运机械手顺序功能图机械手的控制要求和运行过程比较复杂，将控制过程分解为若干个工作状态，各工作有自己的的工作细节，也有总的控制顺序要求，将这些工作状态联系起来，就构成了这个程序设计的主要路线，也就是顺序功能图，它可以明确的表达机械手执行动作的过程，具体如图3.1。
3.3 PLC梯形图3.3.1主程序梯形图3.3.2通用程序梯形图3.3.3自动程序梯形图自动程序设计当I2.3接通，M4.1连续步接通。
通过起保停电路使得程序连续进行。
若M4.1未接通，则程序进行单周期。
3.3.4手动程序梯形图执行手动程序，通过各个手动触点进行程序的进行。
3.3.5复位程序梯形图当触点置复位触点时，程序通过初始限位从而使得复位达到效果。
4 程序模拟调试说明4.1自动程序调试说明当程序进入自动子程序机械手在初始位置时，程序开始执行，通过限位开关从而控制程序的进行，燕尾缩回显像管输出并行燕尾伸出，转盘回转并行吸盘上升，摆动复位，回转复位4.2复位模拟调试当复位开关打开，程序停止并且通过初始限位回到初始位置。
复位图在调试时应对系统各种不同的工作方式、有选择序列的功能表图中的每一条支路、各种可能的进展路线，都应逐一检查，不能遗漏。
发现问题后应及时修改梯形图和PLC 中的程序，直到在各种可能的情况下输入量与输出量之间的关系完全符合要求。
在模拟调试过程中如果程序中某些定时器或计数器的设定值过小，我们来不及反应，我们可以适当增加时间，模拟调试结束后再写入它们的实际设定值。
另外，对开关的开和结束语查阅了很多本资料，里面都有讲机械手在实际生活中的应用，能按固定程序抓取、搬运物件。
我做的题目是显像管搬运机械手控制系统。
通过上课老师的讲解和自己各方面的查资料。
我们基本学会了PLC设计的步聚和基本方法。
PLC是应用在工业环境中的东西，是模拟量和数字量的转换，在我们完成这个课题的同时，学习写程序是我们的任务之一，但是完成程序后还得仔细检查错误，一步一步的进行调试，直至完成课题的控制要求，我把这次课程设计当作一个世纪实践，在完成了课题的要求时，我对PLC的工作原理和使用方法有了深刻的理解，在对理论的运用中，提高了我们的学习能力，在实际模拟中，也提高了我的动手能力。