机械手控制电路设计
机械手的PLC控制-PLC课程设计
一、要求机械手的PLC控制1．设备基本动作：机械手的动作过程分为顺序的8个工步：既从原位开始经下降、夹紧、上升、右移、下降、放松、上升、左移8个动作后完成一个循环（周期）回到原位。
并且只有当右工作台上无工件时，机械手才能从右上位下降，否则，在右上位等待。
2．控制程序可实现手动、自动两种操作方式；自动又分为单工步、单周期、连续三种工作方式。
3．设计既有自动方式也有手动方式满足上述要求的梯形图和相应的语句表。
4. 在实验室实验台上运行该程序。
二参考1. “PLC电气控制技术——CPM1A系列和S7-200”书中212页“8.1.3机械手的控制”2. “机床电气控制”第三版王炳实主编书中156页“三、机械手控制的程序设计”。
3．“可编程控制器原理及应用”宫淑贞徐世许编著人民邮电出版社书中P168—P175例4.6。
其中工作方式时手动、自动（单步）、单周期、连续；还有自动工作方式下的误操作禁止程序段（安全可靠）。
注解：“PLC电气控制技术——CPM1A系列和S7-200”书中212页“8.1.3机械手的控制”例中只有手动和自动（连续）两种操作模式，使用顺序控制法编程。
PLC 机型选用CPM2A-40型，其内部继电器区和指令与CPM1A系列的CPM有所不同。
“机床电气控制”第三版王炳实主编书中156页“三、机械手控制的程序设计”。
本例中的程序是用三菱公司的F1系列的PLC指令编制。
有手动、自动（单工步、单周期、连续）操作方式。
手动方式与自动方式分开编程。
参考其编程思想。
“可编程控制器原理及应用”宫淑贞徐世许编著人民邮电出版社书中P168—P175例4.6。
其中工作方式有手动、自动（单步）、单周期、连续；还有自动工作方式下的误操作禁止程序段（安全可靠）。
用CPM1A编程。
这里“误操作禁止”是指当自动（单工步、单周期、连续）工作方式时，按一次操作按钮自动运行方式开始，此后再按操作按钮属于错误操作，程序对错误操作不予响应。
基于PLC的搬运机械手控制系统设计
基于PLC的搬运机械手控制系统设计搬运机械手是一种自动化设备，广泛应用于工业生产中的物料搬运、装卸、组装等工序。
为了实现搬运机械手的自动化控制，可以采用基于可编程逻辑控制器（PLC）的控制系统。
本文将介绍一个基于PLC的搬运机械手控制系统的设计。
搬运机械手控制系统的主要功能是对机械手的运动进行控制。
基于PLC的控制系统可以实现对机械手的运动、速度和位置等参数进行精确控制，从而提升机械手的工作效率和准确性。
首先，需要确定搬运机械手的运动方式和结构。
常见的机械手运动方式包括直线运动、旋转运动和联动运动等。
根据任务需求，可以选择合适的运动方式和结构。
然后，需要选择合适的PLC设备。
PLC是一种专门用于工业自动化控制的设备，具有高可靠性、灵活性和可扩展性等特点。
根据机械手的规模和工作要求，选择适当的PLC设备。
接下来，需要设计搬运机械手的控制电路。
控制电路是实现机械手运动控制的关键部分，包括传感器、电磁阀、继电器等元件的连接和控制逻辑的设计。
在设计控制逻辑时，可以使用PLC提供的编程软件进行编程。
根据机械手的工作要求和操作流程，编写PLC程序，实现对机械手的自动控制。
此外，还需要设计人机界面（HMI）用于操作和监控机械手的运行状态。
HMI通常使用触摸屏或按钮等输入设备，以及显示屏或指示灯等输出设备。
通过HMI，操作人员可以控制机械手的运动和监控运行状态。
最后，进行系统调试和测试。
在将系统投入使用之前，需要进行调试和测试，确保搬运机械手的运动控制正常，并满足工作要求。
总结起来，基于PLC的搬运机械手控制系统设计包括确定运动方式和结构、选择合适的PLC设备、设计控制电路、编写PLC程序、设计人机界面以及进行系统调试和测试等步骤。
通过PLC控制系统的应用，可以提高机械手的自动化程度，提升生产效率和产品质量。
小型搬运机械手的PLC控制系统设计
小型搬运机械手的PLC控制系统设计
小型搬运机械手的PLC控制系统设计包括以下几个方面：
1. 确定系统需求：首先需要明确机械手的工作任务和工作环境，包
括搬运物品的重量、尺寸和形状，以及工作空间的限制。
2. 选择适当的PLC：根据系统需求选择合适的PLC，考虑其输入输
出点数、通信接口、处理能力和可靠性等因素。
3. 确定传感器和执行器：根据机械手的工作任务选择合适的传感器
和执行器，例如光电传感器、接近开关、压力传感器、伺服电机等。
4. 确定控制策略：根据机械手的工作任务确定控制策略，包括运动
控制、路径规划、物体识别等。
5. 编写PLC程序：根据控制策略编写PLC程序，使用相应的编程语
言（如 ladder diagram、structured text 等），实现机械手的自
动化控制。
6. 连接传感器和执行器：根据PLC的输入输出点数，将传感器和执
行器与PLC连接起来，确保数据的准确传输和控制信号的可靠输出。
7. 调试和测试：完成PLC程序编写后，进行调试和测试，验证系统
的功能和性能是否满足需求，对程序进行优化和修正。
8. 系统集成和实施：将PLC控制系统与机械手进行集成，确保系统
的稳定运行和安全性。
9. 运维和维护：定期对PLC控制系统进行维护和保养，包括检查传
感器和执行器的工作状态，更新PLC程序，修复故障等。
需要注意的是，小型搬运机械手的PLC控制系统设计需要根据具体
的应用场景和要求进行定制，以上仅为一般性的设计步骤和考虑因素，具体设计还需根据实际情况进行调整和优化。
搬运机械手电气控制系统设计
目录第1章概述 (1)1.1 PLC简介 (1)1.2机械手概述 (1)1.3 机械手控制系统设计步骤 (2)第2章控制方案论证 (3)2.1 搬运机械手的设计原理 (3)2.2 PLC的选取 (4)第3章控制系统硬件电路设计 (7)3.1传送带A,B主电路图及传送带B的控制电路图 (7)3.2PLC控制面板及接口电路图 (8)第4章控制系统软件设计 (10)4.1控制系统的软件设计原理 (10)4.2梯形图 (12)第5章控制系统调试 (14)5.1 控制系统的调试过程 (14)总结 (15)参考文献 (16)附录 (17)第1章概述1.1PLC简介自二十世纪六十年代美国推出可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）取代传统继电器控制装置以来，PLC得到了快速发展，在世界各地得到了广泛应用。
同时，PLC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，PLC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PLC 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。
通用PLC应用于专用设备时可以认为它就是一个嵌入式控制器，但PLC相对一般嵌入式控制器而方具有更高的可靠性和更好的稳定性。
实际工作中碰到的一些用户原来采用嵌入式控制器，现在正逐步用通用PLC或定制PLC取代嵌入式控制器。
1.2机械手概述工业机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备。
工业机械手是工业机器人的一个重要分支。
它的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现了人的智能和适应性。
机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力，在国民经济各领域有着广阔的发展前景。
机械手技术涉及到力学、机械学、电气液压技术、自动控制技术、传感器技术和计算机技术等科学领域，是一门跨学科综合技术。
《2024年基于PLC的工业机械手运动控制系统设计》范文
《基于PLC的工业机械手运动控制系统设计》篇一一、引言随着工业自动化技术的不断发展，机械手运动控制系统在工业生产中扮演着越来越重要的角色。
传统的机械手控制系统通常采用单片机或嵌入式系统进行控制，但由于其处理能力和稳定性的限制，已经无法满足现代工业生产的高效、精确和可靠的要求。
因此，本文提出了一种基于PLC（可编程逻辑控制器）的工业机械手运动控制系统设计。
该系统采用先进的PLC技术，能够有效地提高机械手的控制精度、稳定性和可靠性，满足现代工业生产的需求。
二、系统设计1. 硬件设计本系统硬件部分主要包括PLC控制器、机械手本体、传感器、执行器等部分。
其中，PLC控制器是整个系统的核心，采用高性能的PLC模块，能够实现对机械手的精确控制。
机械手本体包括手臂、手腕、抓手等部分，通过执行器进行驱动和控制。
传感器则用于检测机械手的运动状态和位置信息，为控制系统的精确控制提供支持。
2. 软件设计软件部分是整个系统的关键，它决定了机械手的运动方式和控制精度。
本系统采用PLC编程软件进行程序设计，通过编写梯形图或指令代码来实现对机械手的控制。
程序包括主程序和控制程序两部分。
主程序负责控制整个系统的运行流程，而控制程序则负责实现对机械手的精确控制。
3. 控制策略本系统采用基于位置的控制策略，通过传感器实时检测机械手的位置信息，将位置信息与目标位置进行比较，计算出位置偏差，并通过执行器对机械手进行精确的控制。
同时，系统还具有速度控制和力控制等功能，能够根据实际需求进行灵活的调整和控制。
三、系统实现1. 硬件连接硬件连接是整个系统实现的基础。
首先需要将PLC控制器与机械手本体、传感器、执行器等部分进行连接，确保各部分之间的通信和信号传输畅通。
同时，还需要对硬件设备进行调试和测试，确保其正常工作。
2. 程序设计程序设计是整个系统的核心部分。
根据实际需求和机械手的运动特性，编写相应的梯形图或指令代码，实现对机械手的精确控制。
机械手电路设计范文
机械手电路设计范文1.电源和供电模块：机械手需要稳定的电源供给，因此需要设计一个能够提供足够电流和稳定电压输出的电源模块。
可以使用开关电源或者线性稳压器来实现稳定的电源输出。
在选择电源模块时需要考虑机械手的需求功率和电流，以及输入电压范围。
2.控制电路：控制电路是机械手电路设计中最重要的部分之一、控制电路负责接收来自控制器的指令，并将指令转化为机械手的运动和动作。
在控制电路中通常会使用微控制器或者专用的控制芯片，通过编程或者配置来实现相应的控制功能。
控制电路还需要设计适当的接口，与其他部分进行连接，如电机驱动电路、传感器等。
3.电机驱动电路：电机驱动电路负责控制机械手电机的转动。
根据机械手的不同结构和要求，可能需要设计不同类型的电机驱动电路。
例如，对于直流电机，可以使用H桥电路实现正反转和速度控制功能；对于步进电机，则需要使用步进电机驱动器来实现对步进电机的细微控制。
4.传感器电路：机械手通常需要配备各种传感器来获取环境信息和机械手位置信息。
传感器电路负责接收传感器的信号，并将信号转化为控制系统能够接受的信号。
传感器电路的设计需要考虑传感器的输出信号特点，如电压、电流、频率等，并进行相应的信号调理和处理。
5.通信电路：通信电路是机械手与其他设备或者系统进行数据交流的桥梁。
通信电路可以采用有线或者无线通信方式，如串口通信、以太网通信、无线射频通信等。
通信电路的设计需要考虑通信协议、传输速率以及数据完整性等因素。
6.保护电路：保护电路用于保护机械手电路免受外部电磁干扰、过电压、过电流、过热等因素的损害。
保护电路通常包括过压保护、过流保护、瞬变保护、温度保护等功能。
最后，机械手电路设计还需要考虑成本和可靠性。
成本包括电路元件和制作成本，需要根据项目和预算来进行选择；可靠性包括电路的长期稳定性、抗干扰能力等，需要通过合理的设计和测试来保证。
总之，机械手电路设计是一个复杂的过程，需要对机械手的工作原理、功能需求和环境条件有深入的理解和分析。
plc机械手控制设计方案
plc机械手控制设计方案PLC机械手控制设计方案一、方案背景随着工业自动化的不断发展，机械手的应用越来越广泛。
机械手通常由电动机、控制系统、机械结构等组成，其中控制系统的设计对机械手的性能和稳定性至关重要。
本方案旨在设计一种基于PLC的机械手控制系统，通过PLC的硬件和软件结合实现机械手的运动控制和位置定位。
二、方案设计1. 系统硬件设计选择适当的PLC型号作为控制系统的核心，确保其具备足够的输入/输出接口和高性能的运算能力。
根据机械手的运动形式，确定所需的电机数量和种类，并选择适当的驱动器和传感器。
设计相应的电路板和连接线路，确保电机和传感器可以正确连接到PLC的输入/输出接口。
2. 系统软件设计编写PLC的控制程序，包括机械手的运动轨迹规划和控制算法等。
根据机械手的要求，将其各个部分和功能模块拆分，确定适当的控制策略和步骤。
使用PLC的编程软件进行程序的编写和调试，确保控制系统的可靠性和实时性。
3. 用户界面设计设计人机界面，使操作者可以通过触摸屏或按键进行机械手的控制和监测。
界面可以包括机械手的各个状态、位置信息、运动速度等显示，以及机械手的运动模式选择和参数调整等功能。
为便于日常维护和故障排除，还可以在界面上添加诊断和故障检测功能。
4. 系统集成和调试将硬件组装好，并根据设计的连接线路进行接线。
将编写好的控制程序下载到PLC中，并进行调试和测试。
调试时，可通过人机界面监测机械手的位置和状态，检查控制算法的准确性和系统的稳定性。
调试过程中发现问题，进行相应的排除和修改，直到系统正常运行。
三、预期效果1. 机械手的运动控制和位置定位可靠准确，满足工作要求。
2. 机械手的控制系统稳定性好，能够长时间稳定运行。
3. 人机界面友好，操作和监测方便快捷。
4. 系统的调试过程顺利，可以快速投入使用。
四、风险和应对措施1. 硬件选型不当，导致系统性能不佳。
解决办法是在选型前充分了解硬件规格和性能，选择品牌可靠的产品。
机械手电气控制系统设计
机械手电气控制系统设计电气控制系统是机械手的一个重要组成部分，它负责控制机械手的运动、姿态和工作程序等，以实现其预定的操作任务。
本文将结合实例，介绍机械手电气控制系统的设计思路和关键点。
1.设计思路1.1系统可靠性：机械手在工作过程中需要保证高度的可靠性和稳定性，电气控制系统的设计应考虑各种可能的故障，并采取相应的措施进行防护和容错处理。
1.2运动控制精度：机械手的运动需要高度准确的控制，因此电气控制系统应具备足够的精度，以确保机械手能够完成高精度的操作任务。
1.3灵活性和可扩展性：电气控制系统应具备良好的灵活性和可扩展性，能够适应不同的工作环境和任务需求，并能够方便地进行功能扩展和改进。
2.关键点2.1电气控制器选择：根据机械手的规模和需求，选择适当的电气控制器。
常见的选择包括PLC（可编程逻辑控制器）、DSP（数字信号处理器）等。
选择电气控制器时需要考虑其性能、功能、可靠性、扩展性和成本等因素。
2.2传感器选型：机械手的电气控制系统需要各种传感器来获取机械手关节的位置、速度、力矩等信息，以实现准确控制。
选择合适的传感器是电气控制系统设计中的关键环节，常用的传感器包括编码器、加速度计、光电传感器等。
2.3运动控制算法：机械手的运动控制是电气控制系统设计的核心，需要考虑机械手的运动规划、轨迹规划和动力学控制等问题。
常见的运动控制算法包括PID控制、模糊控制、遗传算法等，根据机械手的需求选择合适的算法。
2.4人机界面设计：为了方便操作和监控，机械手的电气控制系统需要设计一个人机界面，可以通过触摸屏、键盘、指示灯等方式实现对机械手的控制和状态显示。
3.实例分析以工业生产线上的机械手电气控制系统设计为例，该机械手需要完成从料盘上取出零件、装配、焊接等任务。
首先，选择PLC作为电气控制器，具备良好的可靠性和扩展性。
接下来，选择编码器作为关节位置传感器，通过读取编码器信号获取关节的实时位置信息。
针对机械手的运动控制，采用PID控制算法实现关节的位置和速度控制。
机械手控制电路设计
机械手控制电路设计一、引言机械手是一种常见的自动化设备，广泛应用于工业生产和物流领域。
机械手控制电路负责控制机械手的运动和动作，使其能够完成所需的任务。
本文将介绍机械手控制电路的设计原理和方法。
二、机械手控制电路的设计原理1.运动控制：机械手需要能够在三维空间内准确地移动和定位。
因此，机械手控制电路需要能够控制各个关节的运动，并实现运动的连续性和平滑性。
2.动作控制：机械手的动作通常包括抓取、放置和释放等。
机械手控制电路需要能够根据外部信号控制机械手的动作，以完成各种任务。
3.传感器接口：机械手控制电路需要与各种传感器进行连接，以获取所需的信息。
例如，光电传感器可以用于检测物体的位置和距离，力传感器可以用于检测机械手的抓取力度。
4.用户界面：机械手控制电路通常需要一个用户界面，以便操作人员对机械手进行参数设置和控制。
用户界面可以是按钮、开关、触摸屏等设备。
三、机械手控制电路的设计方法1.硬件设计硬件设计主要包括电路的选择和布局。
在选择电路时，需要考虑机械手的性能要求、供电情况和成本等因素。
例如，电机控制器可以选择PWM技术，以实现电机的精确控制。
电路的布局要合理，以保证各个电路之间的串扰最小。
2.软件设计软件设计主要包括编程和控制算法的设计。
编程可以使用常用的嵌入式编程语言，例如C、C++等。
控制算法的设计需要根据机械手的运动特点和任务要求进行调整。
例如，可以采用PID控制算法来实现机械手的位置控制。
四、机械手控制电路的实例下面是一个简单的机械手控制电路的实例。
该电路包括一个基于Arduino的控制板、几个舵机、一个开关和一个触摸屏。
控制板通过串口与触摸屏通信，接收指令后通过PWM信号驱动舵机实现机械手的运动和动作。
在软件方面，使用Arduino编程语言，编写程序来实现机械手的控制。
程序通过读取触摸屏的指令，并根据不同的指令发送对应的PWM信号来控制舵机的转动。
同时，程序还可以处理传感器信息，并根据需要进行相应的控制。
搬运机械手机构设计与控制电路设计
毕业设计（论文）题目：搬运机械手机构与控制电路设计（英文）：Design of Manipulator Mechanism andControl Circuit院别：机电学院专业：机械电子工程姓名：学号：指导教师：日期：图纸请联系qq625880526搬运机械手机构设计与控制电路设计摘要机械手是一种能自动控制并可从新编程以变动的多功能机器，他有多个自由度，可以搬运物体以完成在不同环境中的工作。
机械手能模仿人手和臂的某些动作功能，用于按固定程序抓取、搬运物体或操作工具的自动操作装置。
它可以代替人的繁重劳动以实现生产自动化和机械化，能在有害环境下操作以保证人的安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。
在工业部门中应用的机械手称为工业机械手。
工业机械手是近代自动控制领域中出现的一项新技术，是近几十年发展起来的一种高科技自动生产设备。
涉及到力学、机械学、电器液压技术、自动控制技术、传感器技术和计算机技术等科学领域，是一门跨学科综合技术。
它的特点是可以通过编程来完成各种预期的作业，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现在人的智能和适应性。
机械手作业的准确性和环境中完成作业的能力，在国民经济领域有着广泛的发展空间。
设计包含了机械手的结构设计及控制电路设计，其中在结构设计这方面包含了机械手的手部结构、腕部结构、臂部结构设计及机身的整体结构设计。
在控制电路设计这方面包含了液压驱动控制设计、器件的选择设计、PLC可编程自动控制电路设计。
本毕业设计《搬运机械手机构与控制电路设计》非常适合作为机械电子工程这门专业大学四年的一个总结。
因为其中包含了机械设计与电路设计，是机械与电子的结合体，能充分体现这门专业的内涵。
关键词：机械手；手部；腕部；臂部；机身；液压；电路搬运机械手机构设计与控制电路设计Design of Manipulator Mechanism andControl CircuitABSTRACTManipulator is a kind of automatic control and from the new process to change the multi-function machine, he has multiple degrees of freedom, can carry objects to complete the work in different environments. Mechanical hand can imitate hand and arm function for some action, according to a fixed program to crawl, moving objects or to operate the automatic tool operation device. It can replace people arduous labor to realize production automation and mechanization, can operate under the hostile environment to guarantee the security of the person, and so it is widely used in machinery manufacturing, metallurgy, electron, light industry and atomic energy industries. In the industrial sector in the application of the mechanical hand is called the industrial manipulator.Industrial machinery hand is the modern automatic control in the field of a new technology developed in recent years, is a high-tech automated production equipment. Involves mechanics, mechanical, electrical and hydraulic technology, the automatic control technology, sensor technology and computer technology and other fields of science, is an interdisciplinary comprehensive technology. It is characterized by a variety of programming to complete the expected operation, in the structure and performance of both people and machines to their respective advantages, especially in human intelligence and adaptability. Mechanical hand operating accuracy and environment to complete operations capability, in the national economy has a broad development space.This design includes the structure of the manipulator design and the control circuit, wherein the structure design that incorporates a mechanical hand, wrist, arm structure structure structure design and the overall structure of the design. Early control circuit design which contains a hydraulic drive control design, choice of sensors design, PLC programmable automatic control circuit design. This graduation design" handling manipulator mechanism and control circuit design" is suitable for the mechanical electronic engineering this specialized university four years in a summary. Because of which includes the mechanicaldesign and circuit design, mechanical and electronic integration, can fully reflect the professional connotation.Key words: mechanical hand; hand; wrist; arm; the fuselage; hydraulic circuit搬运机械手机构设计与控制电路设计目录第一章绪论 (1)1.1机械手的研究概况 (1)1.2机械手发展方向 (1)1.3工业机械手在生产中的应用 (2)1.4本设计中研究的主要内容 (3)第二章搬运机械手的总体设计方案 (4)2.1机械手的组成 (4)2.2机械手基本结构的选择 (4)2.3机械手的执行机构 (4)2.4机械手的驱动机构 (4)2.5机械手的控制方式选择 (5)2.6机械手的技术参数列表 (5)第三章搬运机械手手臂各部件的设计 (6)3.1机械手手部的设计计算 (6)3.1.1手部设计基本要求 (6)3.1.2手部机构的选择 (6)3.1.3手抓的设计计算 (6)3.2腕部的设计计算 (17)3.2.1腕部设计基本要求 (17)3.2.2腕部机构的选择 (17)3.2.3腕部的设计计算 (18)3.3臂部的设计计算 (24)3.3.1臂部设计基本要求 (24)3.3.2臂部机构方案的选择 (25)3.3.3臂部的设计计算 (27)第四章机身的设计计算 (40)4.1机身的总体设计 (40)4.2机身的升降机构设计计算 (41)4.2.1手臂偏重力矩的计算 (41)4.2.2升降导向立柱不自锁条件分析计算 (42)4.2.3机身升降液压缸驱动力矩的计算 (43)4.2.4手臂升降液压缸参数计算 (44)4.3机身的回转机构设计计算 (49)4.3.1机身回转液压缸驱动力矩计算 (49)4.3.2机身回转液压缸主要参数 (51)4.3.4机身回转液压缸螺钉的计算 (52)4.3.5动片与输出轴间的连接螺钉计算 (53)4.3.6机身回转液压缸筒的壁厚校核 (54)4.4联接板的设计 (55)4.4.1联接板的介绍及作用 (55)第五章液压驱动系统与控制电路的设计 (57)5.1驱动系统设计要求 (57)5.2驱动系统设计方案 (57)5.3驱动系统设计 (58)5.3.1分功能设计分析 (58)5.3.2液压泵的确定与所需功率计算 (59)5.4控制电路设计 (66)参考文献 (67)致谢 (68)附录A (69)搬运机械手机构设计与控制电路设计第一章绪论1.1机械手的研究概况机械手是一种模拟人手操作的自动机械。
搬运机械手PLC控制系统设计
搬运机械手PLC控制系统设计PLC控制系统设计应考虑以下几个方面：1.硬件设计：PLC控制系统的硬件设计包括选择适当的PLC主控板、I/O模块、通信模块等。
在选择PLC主控板时，应根据搬运机械手的工作要求和应用环境选择合适的型号和规格。
同时，还需考虑I/O模块的数量和类型，以满足机械手的输入输出需求，并确保通信模块能够与上位机等其他设备实现良好的通信。
2.软件设计：PLC控制系统的软件设计是搬运机械手的核心部分，它包括编写PLC 程序、设计操作界面等。
在编写PLC程序时，需考虑机械手各个部分的动作顺序和条件判断，以实现机械手的准确、高效工作。
同时，还需设计操作界面，使操作人员能够方便地控制和监控机械手的运动情况。
3.电气布线设计：搬运机械手的电气布线设计是PLC控制系统设计中的重要环节。
在电气布线设计中，需合理安排电气设备和传感器的布置，确保信号的传递和控制的可靠性。
同时，还需进行电气隔离和防护措施，以确保整个系统的安全性和稳定性。
4.通信与监控设计：PLC控制系统的通信与监控设计包括与上位机、其他设备的通信以及对机械手工作状态的监控。
通过与上位机的通信，可以实现对搬运机械手的远程监控和管理。
而通过对机械手工作状态的实时监控，可以及时发现故障和异常情况，并采取相应措施，确保机械手的安全和稳定运行。
5.安全保护设计：在搬运机械手的PLC控制系统设计中，安全保护是重要的考虑因素之一、安全保护措施包括急停开关、安全光幕、限制开关等，它们能够及时停止机械手的运动，并保护操作人员的安全。
此外，还需设计故障检测和报警系统，及时发现和排除故障，保障机械手的稳定运行。
总之，搬运机械手的PLC控制系统设计需要综合考虑硬件设计、软件设计、电气布线设计、通信与监控设计以及安全保护设计等多方面的因素。
只有经过合理的设计和严格的测试，才能确保搬运机械手能够安全、稳定地运行，并实现高效的物品搬运任务。
基于单片机的机械手关节直流电机控制电路
课程设计（论文）题目基于单片机的机械手关节直流电机控制电路班级学号学生姓名沈阳航空航天大学课程设计任务书课程名称专业综合课程设计院（系）专业班级课程设计题目基于单片机的机械手关节直流电机控制电路课程设计时间:课程设计的内容及要求：利用单片机、电路板开发基于单片机的机械手关节直流电机控制电路，实现机械手关节直流电机控制电路，使直流电机对一个机械手壁关节的启、停、正转、反转控制。
具体要求如下：（1）按以上要求制定设计方案，并绘制出系统工作框图及程序流程图；（2）按要求设计单片机的外围电路，给出电路原理图；（3）编写主要程序；（4）用protus进行仿真，给出仿真电路图；（5）单片机仿真器、电路板、电源等硬件正确可靠地连接；（6）按键控制直流电机进行正反转，使机械手关节活动；指导教师年月日负责教师年月日学生签字年月日目录0前言 (1)1总体设计方案 (1)2.硬件电路设计 (2)2.１单片机系统 (2)2. 2独立按键 (3)2.3 电机驱动 (4)3.软件设计 (6)3.1 按键子程序设计 (8)3.2调速子程序设计 (9)4调试分析 (10)5．结论及进一步设想 (11)参考文献 (11)课设体会 (12)附录1 电路原理图 (13)附录2 元件清单 (14)附录3 程序清单 (15)基于单片机的机械手关节直流电机控制电路摘要:本文设计了由单片机控制的机械手关节直流电机，由单片机、电机驱动芯片、机械手直流电机、控制电机的（正转、反转、启停、调速）键盘组成，主要使用了AT89C52、L298、直流电机主要器件，主要解决方案是利用单片机最小系统设计一个由按键控制的直流电机的在转动来控制机械手关节的运动。
关键字:单片机；直流电机；控制电路。
0前言着我们工业自动化水平的不断提高，在机械加工和机械制造领域，以及各种装配与包装自动化生长线上，机械手的应用以相当普遍。
机械手通常担任着上料，下料等加工任务。
由于PLC顺序控制具有系统简单，可靠，控制灵活方便等特点，而且从PLC诞生之日起，其最基本，最普遍的应用领域就是在工业环境下的顺序控制。
机械手电气控制系统设计说明
机械手电气控制系统设计摘要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。
自从机械手问世以来，相应的各种难题迎刃而解。
机械手可在空间抓、放、搬运物体，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。
机械手一般由耐高温，抗腐蚀的材料制成，以适应现场恶劣的环境，大大降低了工人的劳动强度，提高了工作效率。
机械手是工业机器人的重要组成部分，在很多情况下它就可以称为工业机器人。
工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备。
广泛采用工业机器人，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。
可编程控制器是继电器控制和计算机控制出上开发的产品，逐渐发展成以微器处理为核心把自动化技术、计算机技术、通信技术融为一体的新型工业自动控制装置。
本文应用三菱公司生产的可编程控制器FX系列PLC实现机械手搬运控制系统，该系统充分利用了可编程控制器 (PLQ 控制功能。
使该系统可靠稳定，时期功能范围得到广泛应用。
关键字：机械手；自动化装备；可编程控制器；PLC摘要前言 (2)第1章设计目的及主要内容 (3)1.1 设计目的 (3)1.2.主要内容 (3)第2章机械手的操作要求及功能 (4)2.1.操作要求 (4)2.2操作功能 (5)第3章PLC及机械手的选择和论证 (6)3.1PLC (6)3.1.1 PLC 简介 (6)3.1.2 PLC的结构及基本配置 (6)3.1.3 PLC 的选择 (7)3.2机械手 (7)3.2.1机械手简介 (7)3.2.2机械手的选择 (8)第4章硬件电路设计及描述 (8)4.1操作方式 (10)4.2输入与输出分配表及I/O分配接线 (10)第5章软件电路设计及描述 (12)5.1机械手的操作系统程序 (12)5.2回原位程序 (12)5.3手动单步操作程序 (13)5.4自动操作程序 (14)5.5机械臂传送系统梯形图 (14)5.6指令语句表 (16)18第6章总结 (17)参考文献大二的学习即将结束，课程设计是其中一个重要环节，是对以前所学的知识及所掌握的技能的综合运用和检验。
注塑机机械手控制电路设计方案
目录题目：模具注塑机机械手控制电路设计1前言3引言3一、机械手的发展与应用现状3二、机械手的前景及方向5三、本课题的研究意义6第一章机械手硬件设计7一、机械手的总体设计7二、机械手的动作过程8三、主要部件及零件及要求8四、运动方式和工作过程8五、PLC控制方式8第二章电路设计9一、主线路9二、PLC控制及I/O分配9第三章软件设计12一、编程工具12二、梯形图如下13三、指语句令表15第四章整机调试18一、手动控制过程18二、自动运行控制过程18总结19致谢20参考文献21题目：模具注塑机机械手控制电路设计作者：王家欢【摘要】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。
在现代生产过程中，机械手被广泛的运用于自动生产线中，机械人的研制和生产已成为高技术邻域内，迅速发殿起来的一门新兴的技术，它更加促进了机械手的发展，使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。
机械手虽然目前还不如人手那样灵活，但它具有能不断重复工作和劳动，不知疲劳，不怕危险，抓举重物的力量比人手力大的特点，因此，机械手已受到许多部门的重视，并越来越广泛地得到了应用。
机械手技术涉及到力学、机械学、电气液压技术、自动控制技术、传感器技术和计算机技术等科学领域，是一门跨学科综合技术。
机械手是一种能自动化定位控制并可重新编程序以变动的多功能机器，它有多个自由度，可用来搬运物体以完成在各个不同环境中工作。
机械手按驱动方式可分为液压式、气动式、电动式和机械式机械手。
本文设计的机械手属于混合式机械手 ,它综合了电动式和气动式机械手的优点 ,既节省了行程开关和 PLC的 I/O 端口 ,又达到了简便操作和精确定位的目的。
【关键字】气动机械手、注塑机机械手、机械手控制电路设计、PLC控制Mold injection molding machine manipulator control circuit designAuthor: Wang JiaHuan【Abstract】The robot is a mechanized and automated production process developed a new type of device. In the modern production process, the mechanical hand has been widely used in automatic production lines, robots have become the hi-tech development and production of neighborhood and quickly made up a Hall of emerging technology, it is even more to promote the development of mechanical hands, making robot better able to achieve with the combination of mechanization and automation. Although the robot is not as flexible as staff, but it has to repeat the work and labor, I do not know fatigue, not afraid of danger, the power of lifting a heavy object larger than manual force characteristics, therefore, mechanical hand has been of great importance to many sectors, and Yue Lai has been applied more widely.Robot technology related to mechanics, mechanics,electrical hydraulic technology, automatic control technology,sensor technology and computer technology and other fields of science, is a cross-disciplinary integrated technology.Robot is a kind of positioning control can be automated and can be re-programmed to change in multi-functional machine, which has multiple degrees of freedom can be used to carry an object in order to complete the work in different environments.Robot-driven approach can be classified according to hydraulic, pneumatic, electric and mechanical manipulator. This design belongs to a hybrid robot manipulator, which combines electric and pneumatic manipulator benefits, saving the trip switch and the PLC, I / O ports, but also to achieve a simple operation and precise positioning purposes.【Keywords】pneumatic manipulator, injection molding machine manipulator, manipulator control circuit design, PLC control前言引言机械工业是国民的装备部，是为国民经济提供装备和为人民生活提供耐用消费品的产业。
机械手PLC控制系统设计
机械手PLC控制系统设计一、本文概述随着工业自动化程度的不断提高，机械手在生产线上的应用越来越广泛。
作为一种重要的自动化设备，机械手的控制精度和稳定性对于提高生产效率和产品质量具有至关重要的作用。
因此，设计一套高效、稳定、可靠的机械手PLC控制系统显得尤为重要。
本文将详细介绍机械手PLC控制系统的设计过程，包括控制系统的硬件设计、软件设计以及调试与优化等方面，旨在为相关领域的工程师和技术人员提供有益的参考和借鉴。
本文首先将对机械手PLC控制系统的基本构成和工作原理进行概述，包括PLC的基本功能、选型原则以及与机械手的接口方式等。
接着，将详细介绍控制系统的硬件设计，包括PLC的选型、输入输出模块的选择、电源模块的设计等。
在软件设计方面，本文将介绍PLC 编程语言的选择、程序结构的设计、控制算法的实现等关键内容。
本文将介绍控制系统的调试与优化方法，包括PLC程序的调试、机械手的运动调试、控制参数的优化等。
通过本文的介绍，读者可以全面了解机械手PLC控制系统的设计过程，掌握控制系统的硬件和软件设计方法，以及调试与优化的技巧。
本文还将提供一些实用的设计经验和注意事项，帮助工程师和技术人员在实际应用中更好地解决问题，提高控制系统的性能和稳定性。
二、机械手基础知识机械手，也称为工业机器人或自动化手臂，是一种能够模拟人类手臂动作，进行抓取、搬运、操作等作业的自动化装置。
在现代工业生产中，机械手被广泛应用于各种环境和使用场景，以实现生产线的自动化、提高生产效率、降低人力成本以及保障操作安全。
机械手的构成主要包括执行机构、驱动系统、控制系统和位置检测装置等部分。
执行机构是机械手的动作执行部分，通过模拟人类手臂的旋转、屈伸、抓放等动作，实现物体的抓取和搬运。
驱动系统为执行机构提供动力，常见的驱动方式有电动、气动和液压驱动等。
控制系统是机械手的“大脑”，负责接收外部指令，控制驱动系统使执行机构完成预定动作。
位置检测装置则负责检测执行机构的精确位置，为控制系统提供反馈信号，以确保机械手的作业精度。
用PLC设计的简易的机械手控制电路
用PLC设计的简易的机械手控制电路
今日为大家介绍一个用plc设计的简易的机械手掌握电路。
掌握要求示意图：
当按下启动按钮X1后，机械手先向下移动再向上移动，然后向右移动再向右下移动，再向右上移动，再回到原点。
（我们可以想像成一个机械手抓持着一个工件，把工件从一个位置移动到另一个位置）。
I/O安排表：
首先我们先把输入与输出的安排给编好。
流程图：
像设计这种带有步进顺控指令的电路，我们可以先画一个流程图以便利我们一步步的分析与设计电路。
首先机械手从原点开头先向下——向上——向右——右下——右上——向左——复位。
然后步与步之间的转换条件我们可以设置成各个限位开关，然后我们通过移位指令把M101到M107的各个指令一步步激活。
梯形图：
当我们在启动前机械手位于原点位置，X5（左限位开关），X3（右限位开关）是被压合的，就会传输一个1到M100里面去，然后M100的常开触点闭合，按下启动按钮X1，M100的数据通过移位指令移到
M101里面去，机械手向下运动，当遇到下限位开关X2后，M101的数据通过移位指令移到M102里面去，机械手向上运动，当遇到上限位开关X3后，M102的数据通过移位指令移动到M103里面去，机械手向右运动，，，，，，以此类推，始终到M107复位指令。
假如我们想让机械手直接复位也可以按下X0复位按钮，这样机械手就可直接复位。
机械手控制设计—梯形图设计(PLC设计课件)
三、 梯形图设计
机械手夹住工件向右平移至位置9
三、 梯形图设计
机械手夹住工件向右平移至位置10
三、 梯形图设计
机械手夹住工件向右平移至位置11
三、 梯形图设计
机械手夹住工件向右平移至位置12
三、 梯形图设计
机械手夹住工件向右平移至位置13
三、 梯形图设计
机械手夹住工件向右平移至位置14
项目六：机械手控制设计
任务三
梯形图设计
机械手控制设计
搬运机械手在A点抓取一个工件，抬起到高位再横移 到B点落下，然后放开工件抬起到高位再回到A点待命 ，以此循环。
三、 梯形图设计
三、 梯形图设计
通过“启—保—停”电路 实现系统的启动和停止
三、 梯形图设计
机械手的动作周期设定为30S
三、 梯形图设计
工件出现在位置1
三、 梯形图设计
机械手夹住工件抬高至位置2
三、 梯形图设计机械手夹住工件ຫໍສະໝຸດ 高至位置3三、 梯形图设计
机械手夹住工件抬高至位置4
三、 梯形图设计
机械手夹住工件向右平移至位置5
三、 梯形图设计
机械手夹住工件向右平移至位置6
三、 梯形图设计
机械手夹住工件向右平移至位置7
三、 梯形图设计
三、 梯形图设计
机械手夹住工件向右平移至位置15
四、任务拓展 如何用顺序功能图实现机械手控制呢？
机械手电路设计
控制方法：
1）整体设计
手动程序和自动程序分别编成独立的子程序块，通过调用指令进行功能选择。当工作方式选择开关选择手动方式时，I0.7接通，执行手动程序：当工作方式选择自动方式（单步、单周、连续）I1.0、I1.1、I1.2分别接通，执行自动控制程序。
2）手动控制程序
手动程序不需要按工序顺序动作，可以按普通继电触器系统设计。手动控制的梯形图见子程序O，手动按钮I1.3, I1.4, I1.5, I2.0, I2.1, I2.2分别控制下降，上升，右移，左移，夹紧，放松各个动作。为了系统的安全运行，设置了一些必要的联锁保护，其中在左右移动的控制环节中加入I0.2作为上限联锁，因为机械手只有处于限位置(I0.2=1)时才充许左右移动。
（9）抓紧动作由压力继电器控制，当抓紧时，压力继电器动合触点闭合。放松动作为时间控制（设为4s）。
（10）要求采用西门子型PLC技术设计，分组布置任务，每组原则上不超过5人。
（11）电子文档要求打印两份，字数不少于5000字。
第四章
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常见的工业机械手根据手臂的动作形态，按坐标形式大致可分为以下四种；(1)直角坐标型机械手；（2）圆柱坐标型机械手；（3）球坐标（极坐标）型机械手；(4)多关节型机械手。本设计采用第二种：圆柱坐标型机械手。
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PLC的应用范围极其广阔，经过40年的发展，目前PLC已经广泛应用于冶金、石油、建材、电力、矿山、机械制造、汽车、交通运输、轻纺、环保等各行各业。可以说，凡是有控制系统存在的地方就有PLC。
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根据控制要求，PLC控制系统选用SIEMENS公司的S7-200系列CPU224和EM221。
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根据本课题的需要，当有物料经过传送带时要将这一信息反映给机械手，因此我选用的传感器是槽式光电开关，槽式光电开关通常是标准的凹字形结构，其光电发射管和接收管分别位于凹形槽德两边，并形成一光轴。当被检测物体经过凹形槽并阻断光轴时，光电开关就产生了检测到的开关信号。槽式光电开关安全可靠，适合检测高速变化的生产监测场所，分辨透明与半透明物体。光电开关内部结构主要有NPN型和PNP型两种。一般光电开关的工作电流约5～20n1A，工作电压应低于30V，输出驱动电流则根据型号的不同而有很大的差别，大的几百毫安，小的只有几毫安。
搬运机械手电气控制系统设计
搬运机械手电气控制系统设计搬运机械手是一种能够自动进行物品搬运的机器人。
它们广泛应用于各种工业领域，如汽车制造、仓储物流、半导体生产等。
电气控制系统是搬运机械手的重要组成部分，它可以控制机械臂的移动和抓取动作，提高机器人的运行效率和精度。
本文将介绍搬运机械手电气控制系统的设计原理、硬件结构和软件实现等内容。
一、设计原理搬运机械手的电气控制系统一般由控制器、电机驱动器和传感器等组成。
控制器是机械手的“大脑”，它可以接收指令和传感器反馈信号，并对电机驱动器进行控制。
电机驱动器可以将控制器发送的电信号转换成机械臂的运动。
传感器可以感知机械臂的状态和周围环境的情况，提供反馈信号给控制器做出相应的调整。
二、硬件结构1. 控制器控制器是搬运机械手电气控制系统的核心部分。
它一般由微处理器、存储器、输入输出接口等组成。
微处理器是控制器的主要芯片，它可以将程序后的代码翻译成相应的机器指令，然后控制器可以根据机器指令来完成相应的动作。
存储器可以对程序进行储存，保证搬运机械手在断电或故障情况下能够重新启动和恢复工作。
输入输出接口可以将控制器与电机驱动器和传感器进行连接，在实现机械臂的控制和状态反馈的过程中发挥重要作用。
2. 电机驱动器电机驱动器是将控制器发送的电信号转换成机械臂运动轨迹的硬件设备。
驱动器的选择要根据机械臂的负载和速度要求进行匹配。
常见的驱动器有步进电机驱动器、直流电机驱动器、交流伺服驱动器等。
除了根据负载和速度要求进行匹配外，还需要根据控制器输出信号的电压和电流进行选择。
3. 传感器传感器是搬运机械手电气控制系统中的重要组成部分。
它可以感知机械臂的状态和周围环境的变化，提供反馈信号给控制器进行相应的调整。
常见的传感器有位置传感器、力传感器、温度传感器等。
位置传感器可以感知机械臂的位置和速度，力传感器可以感知机械臂的受力情况和负载变化，温度传感器可以感知机械臂和周围环境的温度等。
三、软件实现搬运机械手的电气控制软件一般分为机器人控制软件和人机交互软件两部分。
机械手电气控制系统设计分析
机械手电气控制系统设计分析摘要：机械手电气控制系统是自动化生产线中重要的组成部分，它实现了机械手的精确操作和运动控制。
本文从机械手电气控制系统的设计和分析方面入手，探讨了机械手电气控制系统中的主要设计要素、设计方法、运动控制和传感器等相关问题，并进行了详细阐述。
关键词：机械手，电气控制系统，设计要素，设计方法，传感器1.引言机械手电气控制系统是机械手的核心控制部分，它负责机械手的运动控制、力控制、位置控制等功能。
机械手电气控制系统设计的好坏直接影响机械手的性能和工作效率。
因此，对机械手电气控制系统进行设计和分析具有重要意义。
2.设计要素2.1控制器选择控制器是机械手电气控制系统的核心组成部分，负责控制机械手的运动和动作。
常用的控制器主要包括PLC控制器、PC控制器和单片机控制器等。
在选择控制器时，需考虑机械手的动作要求、控制精度和成本等因素。
2.2电机选择电机是机械手运动的驱动力源，常用的电机包括步进电机、直流无刷电机和直流有刷电机等。
在选择电机时，需要考虑机械手的负载要求、运动速度和精度等因素。
2.3传感器选择传感器是机械手电气控制系统中的关键设备，用于检测机械手的位置、力量、速度等参数。
常用的传感器包括位置传感器、力传感器和速度传感器等。
在选择传感器时，需考虑机械手的控制要求、传感器的精度和可靠性等因素。
3.设计方法3.1机械手建模机械手建模是机械手电气控制系统设计的基础工作，通过对机械手的结构和动力学性质进行建模，可以确定机械手的控制要求和所需设备参数。
3.2控制器设计控制器设计是机械手电气控制系统设计的核心内容，通过采用适当的控制算法和控制策略，可以实现机械手的精确运动和灵活控制。
3.3传感器配置传感器配置是机械手电气控制系统设计的重要环节，通过合理配置传感器，可以实现对机械手的力控制、位置控制和速度控制等功能。
4.运动控制5.传感器应用传感器在机械手电气控制系统中起到了关键作用，它能够实时监测机械手的运动状态，并将相关信息反馈给控制器。