PLC机械手臂毕业设计
基于三菱PLC的机械手控制系统设计毕业设计
基于三菱PLC的机械手控制系统设计毕业设计机械手是一种广泛应用于工业生产的设备。
在传统工艺中，采用继电器控制时需要使用大量的继电器，接线复杂，容易出现故障，维修困难，费时费工，增加了成本，影响了设备的工效。
因此，采用可编程控制器（PLC）对机械手进行控制是一种更加可靠、方便的方法。
本文介绍了使用XXX生产的F1/F2系列PLC对机械手进行控制的设计方案。
该方案根据机械手的运动规律进行软件编程，实现了手动操作和自动操作。
采用梯形控制直观易懂，PLC控制使接线简化，安装方便，减少了维修量，提高了工效。
第一章 PLC的技术简述1.1 PLC的定义PLC是一种可编程控制器，是一种数字计算机，可用于控制各种工业过程，包括机械手的控制。
PLC通过数字输入和输出模块与外部设备进行通信，通过编程实现对设备的控制。
1.2 PLC的特点PLC具有可编程性、可靠性、灵活性、扩展性等特点。
它可以根据不同的应用需求进行编程，可以适应不同的工业环境，具有较高的可靠性和稳定性，可以方便地进行扩展和升级。
1.3 PLC的一般结构PLC一般由中央处理器、存储器、输入模块、输出模块、通信模块等组成。
其中，中央处理器是PLC的核心部件，负责执行程序和控制设备。
存储器用于存储程序和数据。
输入模块用于接收外部设备的信号，输出模块用于控制外部设备的动作，通信模块用于与其他设备进行通信。
1.4 PLC的基本工作原理PLC的基本工作原理是通过输入模块接收外部设备的信号，经过中央处理器进行处理，然后通过输出模块控制外部设备的动作。
PLC的程序是由用户编写的，可以根据实际需求进行修改和升级。
PLC的输入和输出可以根据需要进行扩展，以适应不同的应用场合。
第二章机械手控制系统的控制要求2.1 工作对象的介绍机械手是一种用于自动化生产的设备，可以完成各种物料的搬运、装卸、组装等操作。
机械手的控制需要考虑到其运动规律和工作对象的特点。
2.2 工作原理机械手的工作原理是通过电机驱动各个关节进行运动，实现对工作对象的搬运、装卸、组装等操作。
PLC控制气动机械手的毕业设计
PLC控制气动机械手的毕业设计PLC（可编程逻辑控制器）是一种用于工业自动化控制系统的数字计算机。
在工业领域，气动机械手是一种常见的机械装置，用于执行各种复杂的操作。
结合PLC技术来控制气动机械手，可以提高工作效率、减少人力成本，并且具有高度的可编程性和灵活性。
因此，本毕业设计的目标是使用PLC控制气动机械手的行为。
首先，需要设计和搭建气动机械手的机械结构。
这包括选择适当的材料和组件，设计机械臂的关节、连接方式和传动机构等。
机械结构的设计应该能够实现所需的运动范围和精度，以及承受所需负载的能力。
其次，需要选择合适的气动元件，如气缸和气动阀门等。
这些气动元件将被连接到机械结构上，并通过PLC进行控制。
气缸的选择应考虑所需的推力和速度，以及气动阀门的选择应考虑所需的控制方式和流量。
接下来，需要设计和编程PLC控制系统。
根据机械手的操作需求，编写PLC的程序来控制气动元件的开关和运动。
这可以通过使用PLC的编程软件来实现，例如Ladder Diagram（梯形图）或Structured Text（结构化文本）等。
编程应包括气动机械手的起始、终止、运动和停止等操作。
然后，需要设计和搭建PLC控制系统的电气部分。
这包括选择适当的传感器来监测机械手的位置、速度和负载等参数，并将其与PLC连接。
同时，需要选择适当的开关、继电器和电源，以确保PLC系统的稳定性和可靠性。
最后，需要对设计的气动机械手进行测试和调试。
通过设置适当的测试场景和运行指令，检查气动机械手的运动是否符合预期，并对PLC控制系统进行调整和优化。
在测试和调试阶段，需要对机械手的运动速度、力度和位置进行准确的测量和记录，以确保其性能和精度。
在本毕业设计中，将使用PLC技术来控制气动机械手的行为。
通过设计和搭建机械结构、选择气动元件、编程PLC控制系统和搭建电气部分，可以实现对气动机械手的精确控制和自动化操作。
这样的设计不仅可以提高工作效率和准确性，还可以减少人力成本和操作风险。
基于PLC的机械手自动操作系统设计本科毕业设计
1绪论1.1课题提出背景如今，机械自动化已经成为了新时代的主题。
其中，机械手是工业生产过程中应用最多的，而且它的发展也是最快的。
工业生产自动化的程度越来越高，而生产环境变得越来越恶劣，这样对工人提出了更高的要求，比如安全性、健康性、环保性等。
机械手可以有效的解决这个问题，它可以在高温、高压、有毒、放射性等场合应用。
在机械制造行业中，机械手又称工业机器人，它主要被应用于运送加工原料或者给特定的机床进行刀具的转换和机器的装配等一些自动化流水生产线上。
综上所述，机械手的应用更加有效率，同时还能降低生产成本。
机械手是一门综合性的学科，它包含了机械、电子、材料、自动控制等许多学科方面的知识。
随着计算机和电子技术的飞速发展，机械手也不断的更新换代，朝着精密化、智能化、复杂化的方向发展。
如今的机械手加入了传感器反馈系统，当机械手发生故障时，它可以自我检测，并且自动修复。
工业的自动化程度的高低离不开PLC，它的控制能力越高，自动化的程度也越高。
所以PLC常被用于工业生产中，随着它的地位逐渐增长，它的功能也随之有了很大的提高。
对于PLC而言，它的程序编写容易、系统操作灵活，同时对于控制也方便实现，这样能够提高工业生产的效率和加工的质量。
在一些恶劣的环境下，PLC同样能够取代人类去完成一些控制，从另一方面而言，成本也相对减轻了许多。
基于PLC设计的机械手自动操作系统，更加容易实现生产的连续性。
在本次设计任务中，选用三菱系列的PLC对机械手进行控制，完成自动操作系统的设计。
实现对机械手的上下、左右、旋转等控制，要完全实现这些，还需要其它辅助元器件，比如气缸、传感器、电磁阀、底座和支架等。
为了能够更加直观的对机械手的动作进行展示，在本次设计中加入了组态软件对机械手进行监控。
MCGS是一种用于对机械手整体监控的一种组态软件，通过对机械手运动数据的采集，MCGS以动画形式表现，对机械手的运动过程进行监控和整个流程的控制。
1.2国内外研究现状在1954年，美国的著名工程师沃尔德最早提出了人机一体化的构想；到了1959年，拥有丰富创造力的两人沃尔德和英格伯一同制造出了世界上第一台机械手；1962年时，美国政府将机械手的实用性做了相关的叙述，机械手慢慢被大家所认知；1970年在美国召开了第一届有关机械手相关的会议，主要研究它的价值和实用性；1973年美国一家公司开始制造出了一台小型的机械手，为工业发展做奠基；直到1980年，机械手在日本很快的发展起来，使得机械手得到了充分的改进，现在机械手正在向智能化、高速化、精密化的方向发展，机械手的定位精度也是越来越高，能达到现在的纳米级别，它的运行速度可以达到3m/s，产出的产品可以达到6轴，夹起工件的重量也是越来越大。
机械手PLC毕业设计
1绪论随着我国工业生产的飞跃发展，自动化程度的迅速提高，实现工件的装卸、转向、输送或操持焊枪、喷枪、扳手等工具进行加工、装配等作业的自动化，已愈来愈引起人们的重视。
机械手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。
在工业生产中应用的机械手被称为“工业机械手二生产中应用机械手可以提高生产的自动化水平和劳动生产率;可以减轻劳动强度、保障产品质量、实现安全生产;尤其在高温、高压、低温、低压、粉尘、易爆、有毒气体和放射性等恶劣的环境中，它代替人进行正常的工作，意义更为重大。
1、1机械手及其组成1、1、1什么是机械手机械手是一种能模仿人手臂的某些动作功能，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。
机械手是工厂企业高度自动化的标志，它能完成许多高技术难度和繁重的体力劳动，尤其对于高温、高压、高湿度、污染等不适宜以人工工作的环境中，机械手起到了不可取代的作用。
1、1、2机械手的组成机械手的组成及其相互之间的关系如图所示。
机械手主要由实施机构、驱动系统、控制系统及位置检测装置等组成。
（一）实施机构包括手部、手腕、手臂和立柱等部件，有的还增设行走机构。
1、手部即与物件接触的部件。
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结构形式，如夹持型、托持型和吸附型等。
2、手腕是联接手部和手臂的部件，其调整或改变工件方位的作用。
3、手臂支承手腕和手部的部件，用以改变工件的空间位置。
4、立柱是支承手臂的部件，立柱也可以是手臂的一部分，手臂的回转运动和升降（或俯仰）运动均与立柱有密切的联系。
5、行走机构机械手为了完成远距离的操作和扩大使用范围，可以增设滚轮行走机构。
滚轮式行走机构可分为有轨的或是无轨的两种。
毕业设计plc全能机械手
范学院成人高等教育毕业论文 (1)第1章绪论 (2)1.1 课题背景 (2)1.2 机械手的定义与分类 (3)1.3 机械手应用及组成结构 (3)1.4 机械手的发展趋势 (4)1.5 总体设计要求 (5)第2章 PLC的介绍与选择 (6)2.1 PLC的特点 (6)2.2 PLC的选型 (6)2.3 三菱FX系列的结构功能 (8)第3章各功能实现形式与控制方式 (9)3.1 本机械手模型的机能和特性 (9)3.2 夹紧机构 (9)3.3 躯干 (10)3.4 旋转编码盘 (9)第4章控制系统设计 (10)4.1 控制系统硬件设计 (10)4.1.1 PLC梯形图中的编程元件 (11)4.1.2 PLC的I/O分配 (12)4.1.3 机械手控制系统的外部接线图 (13)4.2 控制系统软件设计 (13)4.2.1 公用程序 (13)4.2.2 自动操作程序 (15)4.2.3手动单步操作程序 (20)4.2.4 回原位程序 (24)4.3 PLC程序的上载和下载 (27)4.3.1 PLC程序的上载 (27)4.3.2 PLC程序的下载 (27)第5章设计小结 (28)致谢.............................................. 错误！未定义书签。
二、参考文献 (30)基于PLC控制的机械手设计曹洪波摘要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，本文介绍的是机械手模型基于PLC的控制系统设计。
首先，对可编程控制器进行相应的介绍，选择了PLC的型号。
然后，通过对机械手的各功能实现形式和控制方式研究，给出各部分的实现方案并确定了控制系统的器材。
最后，进行PLC控制系统的硬件结构和软件（一）课题背景随着现代工业技术的发展，工业自动化技术越来越高，生产工况也有趋于恶劣的态势，这对一线工人的操作技能也提出了更高的要求，同时操作工人的工作安全也受到了相应的威胁。
PLC机械手臂毕业设计
PLC机械手臂运动 控制实现
运动学方程：描述机械手臂的运动规律 运动学参数：包括位置、速度、加速度等 运动学控制：通过PLC控制机械手臂的运动 运动学仿真：验证运动学控制的准确性和稳定性
运动轨迹：直线、圆弧、螺旋线等
运动时间：设定运动时间，控制运 动节奏
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
运动速度：恒定速度、变速度、加 速度等
网络设备：路 由器、交换机、 网关等网络设 备，实现网络 连接和数据传
输
网络安全：采 用加密、认证、 访问控制等技 术，确保网络 通信和数据传
输的安全性
网络化控制软 件：开发网络 化控制软件， 实现PLC机械 手臂的远程控
制和监控
数据传输方式： 有线传输和无
线传输
通信协议： Modbus、 Profibus、CAN
输入信号：接收来自传感器、按钮等设备的信号 程序执行：根据输入信号执行预先编写的程序 输出信号：将执行结果输出到执行机构，如电机、电磁阀等 反馈控制：根据执行结果进行反馈控制，实现闭环控制
工业自动化：用于生产线上的物料 搬运、装配、检测等
医疗自动化：用于手术、康复等医 疗领域的自动化操作
添加标题
传感器类型： 光电、超声波、
压力等
数据处理：信 号采集、滤波、 放大、转换等
反馈控制：根 据传感器数据 调整机械手臂
动作
安全防护：检 测异常情况， 如过载、碰撞 等，并采取相
应措施
传感器性能测 试：测试传感 器的精度、响 应速度、稳定 性等性能指标
安全防护性能测 试：测试机械手 臂的安全防护功 能，如紧急停止、 安全门、安全光
扩展模块：根据机械手臂的功能需求选择合适的扩展模块，如模拟量输入输出模块、高速计数模块等
机械手plc控制设计毕业论文
机械手plc控制设计毕业论文机械手PLC控制设计毕业论文引言：机械手是一种能够模拟人手运动的机械装置，广泛应用于工业生产线、医疗手术等领域。
PLC（可编程逻辑控制器）作为一种常见的自动化控制设备，被广泛应用于机械手的控制系统中。
本篇论文将探讨机械手PLC控制设计的相关内容，包括PLC选型、控制算法设计以及实验验证等。
一、PLC选型在机械手的PLC控制设计中，PLC选型是至关重要的一步。
首先，需要考虑机械手的运动范围、负载能力以及精度要求等因素，以确定所需的PLC输入输出点数和处理能力。
其次，还需考虑PLC的可靠性、稳定性以及扩展性等因素，以满足未来可能的升级需求。
最后，还需考虑PLC的成本，以确保在满足需求的前提下，控制系统的成本能够得到合理控制。
二、控制算法设计机械手的控制算法设计是机械手PLC控制设计中的核心环节。
根据机械手的运动特性和任务需求，可以采用不同的控制算法。
常见的控制算法包括位置控制、速度控制和力控制等。
位置控制是通过控制机械手的关节角度或末端执行器的位置来实现目标位置的控制。
速度控制则是通过控制机械手的关节角速度或末端执行器的速度来实现目标速度的控制。
力控制则是通过控制机械手的关节力矩或末端执行器的力来实现目标力的控制。
在实际应用中，常常需要综合考虑多种控制算法，以实现更加精确和灵活的控制。
三、实验验证为了验证机械手PLC控制设计的有效性和性能，需要进行实验验证。
首先，需要搭建机械手的实验平台，包括机械结构、传感器和执行器等。
其次，需要编写PLC程序，实现机械手的控制算法。
在实验过程中，需要采集和分析机械手的运动轨迹、力矩以及控制误差等数据，以评估控制系统的性能。
最后，可以通过与其他控制方法进行比较，验证机械手PLC控制设计的优势和局限性。
结论：机械手PLC控制设计是一项复杂而重要的任务，涉及到PLC选型、控制算法设计以及实验验证等多个方面。
合理的PLC选型能够满足机械手的控制需求，并确保系统的可靠性和稳定性。
基于PLC控制的机械手系统控制毕业设计论文开题报告
资料收集
（1）机械手的结构
机械手主要由手部（手抓）、手腕、手臂、立柱和机座组成。手部是机械手与工件接触的部件。由于与物体接触的形式不同, 可分为夹持式和吸附式手部。本课题的工件是块状柱料, 采用夹持式。由手指和传力机构所构成, 手指与工件接触而传力机构则通过手指夹紧力来完成夹放工件的任务。
（2）液压传动系统
液压传动系统主要由油泵、液动机和调节装置组成。油泵供给液压系统压力油, 将电动机输出的机械能转换为油液的压力能, 用这压力油驱动整个液压系工作。液动机相当于手臂伸缩油缸做直线运动, 也有回转运动的液压机一般叫做油马达。调节装置指各种阀类, 如单向阀、溢流阀、节流阀、调速阀、减压阀等, 各起一定作用, 使机械手的手臂、手腕、手指等能够完成所要求的运动。
图1-1机械手组成整体框图
初步设计方法和措施如下:
（1）绘制机械手动作控制模型, 根据上述工艺要求, 机械手主要由执行机构、驱动系统、控制系统以及位置检测装置等所组成。机械手本身为主要执行机构, 驱动系统采用液压传动, 控制系统用PLC编程控制, 位置检测为光电开关。
（2）被控系统基本动作有上升、下降、左转、右转、加紧、放松。本设计初步设想完成一次单循环机械手需完成八个顺序动作, 确定这些动作之间的关系及完成这些动作的顺序。
（4）检测装置
检测装置主要负责四类信号的检测, 主要包括: 按钮的输入信号检测, 光电开关的信号检测, 限位信号的输入检测, 以及故障信号的检测。
按钮输入信号的检测为人工控制的输入检测, 主要有启动按钮、停止按钮和工作方式转换按钮。光电开关信号的检测指光电开关在规定时间段内检测不到物品时, 定时器动作使传送带停止工作, 避免传送带长时间空转。限位信号指机械手在运动过程中, 当到达
plc控制机械手毕业设计
plc控制机械手毕业设计PLC控制机械手毕业设计随着科技的不断进步和工业自动化的发展，PLC（可编程逻辑控制器）在工业领域中扮演着重要的角色。
在现代工厂中，机械手已经成为生产线上不可或缺的一部分，它能够高效地完成各种复杂的任务。
本文将探讨如何利用PLC控制机械手的毕业设计。
首先，我们需要明确毕业设计的目标。
在这个项目中，我们的目标是设计一个能够自动完成特定任务的机械手系统。
这个任务可以是从一个位置抓取物体并将其放置到另一个位置，也可以是完成一系列特定的动作。
通过PLC控制机械手，我们可以实现自动化生产线的效率提升和人力成本的降低。
接下来，我们需要选择合适的机械手和PLC设备。
机械手的选择应该基于任务的要求和工作环境的特点。
不同的机械手有不同的工作范围、载重能力和速度等特点。
同时，我们还需要选择一款功能强大的PLC设备，它应该能够满足我们对机械手的控制需求，并且具备良好的稳定性和可靠性。
在设计过程中，我们需要考虑到机械手的运动轨迹规划和控制。
通过PLC编程，我们可以实现机械手的精确控制和运动轨迹的规划。
在编程过程中，我们可以使用PLC的编程语言（如Ladder Diagram）来描述机械手的动作和运动逻辑。
通过编写逻辑控制程序，我们可以实现机械手的自动化操作。
此外，我们还需要考虑到机械手的传感器和反馈控制。
通过安装传感器，我们可以实时监测机械手的位置、速度和载荷等参数。
这些传感器可以与PLC设备进行连接，将实时数据传输给PLC进行处理和控制。
通过反馈控制，我们可以实现机械手的闭环控制，提高其运动的精确性和稳定性。
在毕业设计的实施过程中，我们需要进行系统的调试和测试。
通过模拟实际工作场景，我们可以验证机械手系统的性能和稳定性。
在测试过程中，我们可以通过修改PLC程序和参数来优化机械手的控制效果。
通过不断的调试和改进，我们可以最终实现一个高效、稳定的机械手系统。
最后，我们需要进行毕业设计的总结和评估。
（完整版）基于PLC的机械手自动控制的毕业设计论文
（完整版）基于PLC的机械⼿⾃动控制的毕业设计论⽂物理与电⼦⼯程学院《PLC原理与应⽤》课程设计报告书设计题⽬：基于PLC的机械⼿⾃动控制的设计专业：⾃动化班级：XXX学⽣姓名:XX学号:XXXX指导教师：XXXX2013年12⽉20⽇物理与电⼦⼯程学院课程设计任务书专业：⾃动化班级： 3班摘要⼯业机械⼿是近代⾃动控制领域中出现的⼀项新的技术，是现代控制理论与⼯业⽣产⾃动化实践相结合的产物，并以成为现代机械制造⽣产系统中的⼀个重要组成部分。
⼯业机械⼿是提⾼⽣产过程⾃动化、改善劳动条件、提⾼产品质量和⽣产效率的有效⼿段之⼀。
尤其在⾼温、⾼压、粉尘、噪声以及带有放射性和污染的场合，应⽤得更为⼴泛。
在我国，近⼏年来也有较快的发展，并取得⼀定的效果，受到机械⼯业和铁路⼯业部门的重视。
本⽂介绍的物料搬运机械⼿可在空间抓放物体，可代替⼈⼯在⾼温和危险的作业区进⾏作业，主要作⽤是完成机械部件的搬运⼯作，能放置在各种不同的⽣产线或物流流⽔线中，使零件搬运、货物运输更快捷、便利。
关键词：PLC；机械⼿控制；程序设计⽬录1 课题介绍 ...............................................1.1 课题设计内容...........................................1.2课题设计具体要求........................................1.3课题研究的⽬的和意义.................................... 2机械⼿和PLC的概念及选择................................2.1机械⼿的概念............................................2.2 PLC的概念..............................................3 PLC控制机械⼿的系统....................................3.1机械⼿的流程图..........................................3.2 IO地址分配.............................................3.3 机械⼿的PLC编程语句 ...................................3.4机械⼿⾃动控制的梯形图.................................. 4⼼得体会................................................参考⽂献 ..............................................1 课题介绍1.1 课题设计内容机械⼿设有调整、连续、单周及步进四种⼯作⽅式，⼯作时要⾸先选择⼯作⽅式，然后操作对应按钮。
PLC机械手毕业设计
毕业设计（论文）题目:机械手的PLC控制专业: 机电一体化班级:学号:姓名:指导老师:成都电子机械高等专科学校二〇〇七年六月摘要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。
机械手的机械结构采用滚珠丝杆、滑杆、等机械器件组成；电气方面有交流电机、变频器、传感器、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、检测技术等，是机电一体化的典型代表仪器之一。
本文介绍的机械手是由PLC输出三路脉冲，分别驱动横轴、竖轴变频器，控制机械手横轴和竖轴的精确定位，微动开关将位置信号传给PLC主机；位置信号由接近开关反馈给PLC 主机，通过交流电机的正反转来控制机械手手爪的张合，从而实现机械手精确运动的功能。
本课题拟开发的物料搬运机械手可在空间抓放物体，动作灵活多样，可代替人工在高温和危险的作业区进行作业，并可根据工件的变化及运动流程的要求随时更改相关参数。
关键词：机械手 PLC 变频器交流电机AbstractManipulator industrial robot systems traditional mandate, Robot is one of the key components. Manipulator using the mechanical structure of screw-ball, slider, and other mechanical devices composition; Electric have AC motor, inverter, sensor, and other electronic device components. The device covers a programmable control technology, position control technology, detection technology, Mechatronics is a typical representative of one of the machines. This paper presents a manipulator by three PLC output pulse, driving horizontal, the vertical axis transducer, control manipulator axis horizontal and vertical positioning precision,micro-switches position signal transmission will host PLC; location close to the switching signal from the feedback from the mainframe to the PLC, through the exchange of Motor reversion to control the manipulator gripper Zhang, thus achieving accurate manipulator movement functions. The topics to be developed by the Manipulator grasping be up in space objects, movements flexible, diverse, can replace the artificial heat and dangerous operation conducted operations, According to the workpiece can change the campaign process and the requirements of any changes to the relevant parameters.Key Words: Manipulator PLC Inverter AC motor目录摘要 (1)ABSTRACT (2)引言 (4)第一章机械手机械结构 (5)1．1传动机构 (5)1．2机械手夹持器和机座的结构 (6)第二章可编程控制PLC (8)2．1 PLC简介 (8)2．2 PLC内部原理 (10)A. 系统程序存储区 (11)B. 系统RAM存储区 (11)C．用户程序存储区 (11)2．3 PLC的工作原理 (12)2．4 PLC机型的选择方法 (15)2．6 机械手PLC选择及参数 (17)第三章三相异步电动机的工作原理及结构 (19)3．1 三相异步电动机的结构 (19)3．2 三相交流电机工作原理 (23)3．3 三相电动机的转动原理 (25)3．3 机械手电机的选用 (29)第四章变频器 (29)4.1变频器的构成 (30)4.2 变频器的分类和控制方式 (34)4.3 FR-A540变频器 (37)第五章机械手PLC控制系统设计 (40)5．1 机械手的工艺过程 (40)5．2 PLC控制系统 (42)致答谢词 (48)参考文献 (49)引言在现代工业中，生产过程的机械化、自动化已成为突出的主题。
基于PLC机械手臂的设计毕业论文
基于PLC机械手臂的设计毕业论文一、《基于PLC机械手臂的设计毕业论文》随着工业自动化水平的不断提高，机械手臂作为重要的自动化设备之一，在工业领域的应用越来越广泛。
PLC（可编程逻辑控制器）作为机械手臂控制的核心部件，其性能和控制精度直接影响着机械手臂的工作效率和稳定性。
因此基于PLC的机械手臂设计研究具有重要的实际意义和应用价值。
本文旨在探讨基于PLC的机械手臂设计的相关问题，为相关领域的研究提供参考。
近年来工业自动化进程不断加快，工业生产效率的要求也日益提高。
机械手臂作为自动化设备的重要组成部分，已经广泛应用于焊接、装配、搬运等工业生产领域。
而PLC作为机械手臂的控制核心，其性能和控制精度直接影响到机械手臂的工作效率和稳定性。
因此开展基于PLC的机械手臂设计研究，不仅可以提高机械手臂的性能和稳定性，还可以推动工业自动化水平的提高，对于提高工业生产效率和质量具有重要的意义。
本文研究的主要内容包括基于PLC的机械手臂控制系统设计、运动控制算法研究以及实验验证等方面。
通过对PLC控制技术的深入研究，结合机械手臂的运动特点，设计出一套高效稳定的机械手臂控制系统。
同时研究机械手臂的运动控制算法，提高机械手臂的运动精度和速度。
最后通过实验验证，评估系统的性能。
研究目标为开发出一套具有自主知识产权的基于PLC的机械手臂控制系统，为工业自动化领域提供技术支持。
目前国内外对于基于PLC的机械手臂设计研究已经取得了一定的成果。
国外在PLC技术和机械手臂技术方面处于领先地位，已经有很多成熟的机械手臂产品问世。
而国内在PLC技术和机械手臂技术方面还存在一定的差距，但是国内的研究机构和企业在不断努力，已经取得了一些重要的进展。
因此本文旨在通过对基于PLC的机械手臂设计研究，了解国内外现状，提高国内在该领域的技术水平。
同时通过对PLC控制技术的深入研究，为相关领域的研究提供参考。
研究方法和技术路线本文将采用理论分析和实验研究相结合的方法进行研究，首先进行理论分析，包括对PLC控制技术的研究和对机械手臂运动特点的分析。
机械手plc控制设计毕业论文
摘要关键词：机械手；PLC；控制系统；设计第一章引言1.1 研究背景随着我国工业自动化水平的不断提高，机械手在制造业中的应用越来越广泛。
机械手作为一种自动化设备，能够替代人工完成重复性、危险性较大的工作，提高生产效率，降低生产成本。
可编程逻辑控制器（PLC）作为一种广泛应用于工业自动化领域的控制设备，具有可靠性高、编程灵活、易于维护等优点，成为机械手控制系统的首选。
1.2 研究目的与意义本文旨在设计并实现一个基于PLC的机械手控制系统，提高机械手在工业生产中的应用效果。
通过研究，掌握机械手和PLC的基本原理，分析机械手控制系统的需求，设计并实现一个高效、可靠的控制系统，为机械手在工业生产中的应用提供有力支持。
第二章机械手与PLC的基本原理2.1 机械手的基本原理机械手是一种能够模拟人手进行抓取、搬运等操作的自动化设备。
其基本原理包括机械结构、驱动系统、控制系统和传感器等部分。
机械手通过机械结构实现抓取、搬运等动作，驱动系统提供动力，控制系统控制机械手的运动轨迹和速度，传感器检测机械手的运动状态。
2.2 PLC的基本原理PLC是一种广泛应用于工业自动化领域的控制设备，其基本原理是利用可编程的存储器来存储用户编写的程序，实现对输入信号的逻辑运算，输出控制信号，从而实现对工业过程的控制。
PLC具有可靠性高、编程灵活、易于维护等优点。
第三章机械手控制系统的需求分析3.1 机械手控制系统的功能需求（1）抓取、搬运、放置等基本动作；（2）运动轨迹控制；（3）速度控制；（4）位置检测与反馈；（5）故障诊断与报警。
3.2 机械手控制系统的性能需求（1）响应速度快；（2）控制精度高；（3）稳定性好；（4）易于维护。
第四章机械手PLC控制系统的设计4.1 系统总体设计根据机械手控制系统的需求分析，设计了一个基于PLC的机械手控制系统。
系统主要由PLC、驱动器、传感器、机械手等组成。
PLC作为控制核心，负责接收传感器信号，输出控制信号，实现对机械手的控制。
基于PLC的机械手控制设计(毕业设计)
基于PLC的机械手控制设计(毕业设计)
毕业设计题目：基于PLC的机械手控制设计
设计目标：
设计一个基于PLC的机械手控制系统，能够实现机械手对物体的抓取和放置操作。
设计内容：
1. 硬件设计：选择合适的PLC控制器，根据机械手的结构和控制需求，设计电路和连接方式，包括传感器、执行器、驱动器等硬件组成部分。
2. 软件设计：编写PLC程序，实现机械手的控制逻辑。
包括对机械手运动轨迹的规划、抓取力度的控制、异常情况的处理等功能。
3. 通信设计：如果需要与其他设备或系统进行通信，设计与外部设备的接口和通信协议。
4. 安全设计：考虑机械手在工作过程中可能出现的危险情况，设计安全机制，如急停按钮、防碰撞装置等。
5. 用户界面设计：设计一个简明易懂的用户界面，方便用户对机械手进行操作和监控。
6. 系统测试和调试：对设计的控制系统进行测试和调试，保证系统的稳定性和可靠性。
7. 性能评估和改进：对设计的控制系统进行性能评估，分析系统的优点和不足，并提出改进方案。
8. 文档编写：编写毕业设计报告，包括设计方案、实施过程、测试结果和分析等内容。
预期成果：
1. 完整的机械手控制系统，能够准确抓取和放置物体。
2. 可靠的硬件设计和稳定的软件程序。
3. 安全可靠的系统设计，能够防止意外事故的发生。
4. 用户友好的界面设计，简化操作流程。
5. 毕业设计报告和相关文档。
PLC毕业课程设计报告(机械手)
机电工程系PLC 课程设计报告题目: 基于PLC控制的机械手__________________________________________________________专业：机电一体化班级：10机电 2班学号：姓名：指导老师：答辩日期：2012年月日一、课程设计的目的1、对所学的PLC知识的综合应用2、提高自学能力3、提高PLC控制系统的安装与调试能力4、提高PLC程序的设计能力，特别是对步进顺序控制编程方法的应用5、提高了PLC外部接线能力二、课程设的任务图（1）如图（1）的机械手所示，它的工作任务是将B运输带上的工件搬运到A运输带上。
该机械手主要由能提供上下与左旋右旋的运动机构组成，工作过程如下：1、机械手位于初始位置（压合上限位和左旋限位）时，按下启动按钮SB，当物体检测H6发出信号时，机械手开始夹工件，夹紧电磁阀得电2、当H4被压合时，工件被夹紧，右旋电磁阀得电，机械手抓紧工件右旋，直至压合右旋限位H5。
3、机械手下降，下降电磁阀得电，机械手下降直至压合H3。
4、夹紧电磁阀失电，放松电磁阀得电，放工件到A运输带上，1S后认定已经放松5、上升电磁阀得电，机械手上升，直至压合H1。
6、机械手向左旋，左旋电磁阀得电，机械手左旋直至压合H2，机械手回到原点，完成一个循环。
设计要求：合理利用PLC硬件和软件的资源相结合，合理布置输入和输出端口，合理应用PLC的各种指令，使程序简单易懂便于维修，且能够完成PLC的控制要求。
控制要求：机械手能够循环进行工作，且机械手必须在原位时才可以停车，并有断电保持的功能，以免工作过程中有意外的事故发生。
三、对所设计的任务进行分析1、用PLC来实现该机械手的控制的优缺点PLC是存储控制的一种装置，其控制功能是通过存放在存储其内的程序来实现的，若需要对控制要求做修改的话，只需改变内部的程序便可，使硬件软件化，因此它在工业控制中的地位越来越高，它具有以下特点：可靠性高，编程简单易学，通用性强，使用方便，系统设计周期短，对生产改变适应性强，安装简单，调试方便，适应工业环境。
基于PLC编程的机械手控制毕业设计
基于PLC编程的机械手控制毕业设计目录摘要 ................................................................................................. 错误！未定义书签。
Abstract ............................................................................................... 错误！未定义书签。
目录 .......................................................................................... 错误！未定义书签。
1绪论 (1)1.1选题的背景意义 (1)1.2国内外机械手研究概况 (1)1.3自动控制的应用领域 (2)1.4本次毕设主要研究的内容 (3)2系统的总体设计 (4)2.1机械手控制系统简介 (4)2.2控制系统的组成 (4)3硬件的理论与设计 (6)3.1硬件设计 (6)3.2可编程序控制器 (6)3.2.1可编程控制器的基本概念与基本结构 (6)3.2.2可编程控制器的基本特点 (7)3.2.3 S7-300系列PLC (7)3.2.4 PLC接线图 (9)3.2.5开关量I/O模块的选择 (10)3.2.6可编程序控制器I/O分配表 (12)3.3机械手的动作实现过程 (13)4程序设计 (15)4.1编程指令的选择 (15)4.1.1 PLC程序的设计 (15)4.1.2 梯形图重点程序段落分析 (15)4.1.3 PLC程序的调试 (17)4.2组态监控设计 (17)4.2.1变量的定义 (18)4.2.2界面的设计 (19)4.2.3运行策略的建立及脚本程序的编写 (19)4.2.4组态运行 (20)结论 (22)参考文献 (23)致谢................................................................................................. 错误！未定义书签。
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毕业设计（说明书）题目：PLC机械手的设计姓名：王鵬召学号：平顶山工业职业技术学院平顶山工业职业技术学院毕业设计任务书姓名专业班级任务下达日期 2014 年 2 月 18 日设计（论文）开始日期 2014 年 2 月 25 日设计（论文）完成日期 2014 年 4 月 30 日设计（论文）题目：机械手臂设计指导教师院（部）主任平顶山工业职业技术学院毕业设计答辩委员会记录电力工程学院专业，学生文）答辩。
设计题目：机械手臂设计专题（论文）题目：机械手臂设计指导老师：答辩委员会根据学生提交的毕业设计材料，根据学生答辩情况，经答辩委员会讨论评定，给予学生答辩委员会人，出席人答辩委员会主任（签字）：答辩委员会副主任（签字）：答辩委员会委员：，，，，， , 。
平顶山工业职业技术学院毕业设计评语第页共页毕业设计及答辩评语：机械手的设计本文简要地介绍了工业机器人的概念，机械手的组成和分类，机械手的自由度和座标型式，气动技术的特点，PLC控制的特点及国内外的发展状况。
本文对机械手进行了总体方案设计，确定了机械手的座标型式和自由度，确定了机械手的技术参数。
同时，分别设计了机械手的夹持式手部结构以及吸附式手部结构;设计了机械手的手腕结构，设计了机械手的手臂结构。
设计出了机械手的气动系统，绘制了机械手气压系统工作原理图。
利用可编程序控制器对机械手进行控制，选取了合适的PLC型号，根据机械手的工作流程制定了可编程序控制器的控制方案，画出了机械手的工作时序图和梯形图，并编制了可编程序控制器的控制程序。
关键词：工业机器人，机械手，气动，可编程序控制器(PLC)目录题目：机械手的设计 (I)机械手的设计 (1)目录 (2)第一章绪论 (4)1.1机械手概述 (4)1.2机械手的组成和分类 (5)1.2.1机械手的组成 (5)1.2.2机械手的分类 (8)1.3国内外发展状况 (11)1.4课题的提出及主要任务 (13)1.4.1课题的提出 (13)1.4.2课题的主要任务 (14)第二章机械手的设计方案 (16)2.1机械手的座标型式及自由度 (16)2.2 机械手的手部结构方案设计 (17)2.3 机械手的手腕结构方案设计 (17)2.4 机械手的手臂结构方案设计 (17)2.5 机械手的驱动方案设计 (17)2.6 机械手的控制方案设计 (18)2.7机械手的主要参数 (18)2.8机械手的技术参数列表 (19)第三章手部结构设计 (22)3.1手指手部结构 (22)3.1.1手指的形状和分类 (22)3.1.2设计时考虑的几个问题 (22)3.2气流负压式吸盘 (23)第四章手腕结构设计 (26)4.1手腕的自由度 (26)第五章手臂结构设计 (27)5.1手臂伸缩及手腕回转部分 (27)5.1.1结构设计 (27)5.1.3手臂伸缩驱动力的计算 (28)第六章机械手的PLC控制设计 (30)6.1 可编程序控制器的选择及工作过程 (30)6.1.1 可编程序控制器的选择 (30)6.1.2 可编程序控制器的工作过程 (30)6.2可编程序控制器的使用步骤 (31)6.3机械手可编程序控制器控制方案 (32)第七章结论 (38)致谢 (41)第一章绪论1.1机械手概述工业机器人由操作机(机械本体)、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成，是一种仿人操作，自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。
特别适合于多品种、变批量的柔性生产。
它对稳定、提高产品质量，提高生产效率，改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。
机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术，是当代研究十分活跃，应用日益广泛的领域。
机器人应用情况，是一个国家工业自动化水平的重要标志。
机器人并不是在简单意义上代替人工的劳动，而是综合了人的特长和机器特长的一种拟人的电子机械装置，既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力，又有机器可长时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力，从某种意义上说它也是机器的进化过程产物，它是工业以及非产业界的重要生产和服务性设各，也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备.机械手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。
在工业生产中应用的机械手被称为“工业机械手”。
生产中应用机械手可以提高生产的自动化水平和劳动生产率:可以减轻劳动强度、保证产品质量、实现安全生产;尤其在高温、高压、低温、低压、粉尘、易爆、有毒气体和放射性等恶劣的环境中，它代替人进行正常的工作，意义更为重大。
因此，在机械加工、冲压、铸、锻、焊接、热处理、电镀、喷漆、装配以及轻工业、交通运输业等方面得到越来越广泛的引用.机械手的结构形式开始比较简单，专用性较强，仅为某台机床的上下料装置，是附属于该机床的专用机械手。
随着工业技术的发展，制成了能够独立的按程序控制实现重复操作，适用范围比较广的“程序控制通用机械手”，简称通用机械手。
由于通用机械手能很快的改变工作程序，适应性较强，所以它在不断变换生产品种的中小批量生产中获得广泛的引用。
1.2机械手的组成和分类1.2.1机械手的组成机械手主要由执行机构、驱动系统、控制系统以及位置检测装置等所组成。
各系统相互之间的关系如方框图2-1所示。
图1-1机械手的组成方框图(一)执行机构包括手部、手腕、手臂和立柱等部件，有的还增设行走机构。
1、手部即及物件接触的部件。
由于及物件接触的形式不同，可分为夹持式和吸附式手部。
夹持式手部由手指(或手爪)和传力机构所构成。
手指是及物件直接接触的构件，常用的手指运动形式有回转型和平移型。
回转型手指结构简单，制造容易，故应用较广泛。
平移型应用较少，其原因是结构比较复杂，但平移型手指夹持圆形零件时，工件直径变化不影响其轴心的位置，因此适宜夹持直径变化范围大的工件。
手指结构取决于被抓取物件的表面形状、被抓部位(是外廓或是内孔)和物件的重量及尺寸。
常用的指形有平面的、V形面的和曲面的:手指有外夹式和内撑式;指数有双指式、多指式和双手双指式等。
而传力机构则通过手指产生夹紧力来完成夹放物件的任务。
传力机构型式较多，常用的有:滑槽杠杆式、连杆杠杆式、斜面杠杆式、齿轮齿条式、丝杠螺母弹簧式和重力式等。
吸附式手部主要由吸盘等构成，它是靠吸附力(如吸盘内形成负压或产生电磁力)吸附物件，相应的吸附式手部有负压吸盘和电磁盘两类。
对于轻小片状零件、光滑薄板材料等，通常用负压吸盘吸料。
造成负压的方式有气流负压式和真空泵式。
对于导磁性的环类和带孔的盘类零件，以及有网孔状的板料等，通常用电磁吸盘吸料。
电磁吸盘的吸力由直流电磁铁和交流电磁铁产生。
用负压吸盘和电磁吸盘吸料，其吸盘的形状、数量、吸附力大小，根据被吸附的物件形状、尺寸和重量大小而定。
此外，根据特殊需要，手部还有勺式(如浇铸机械手的浇包部分)、托式(如冷齿轮机床上下料机械手的手部)等型式.2、手腕是连接手部和手臂的部件，并可用来调整被抓取物件的方位(即姿势)。
3、手臂手臂是支承被抓物件、手部、手腕的重要部件。
手臂的作用是带动手指去抓取物件，并按预定要求将其搬运到指定的位置.工业机械手的手臂通常由驱动手臂运动的部件(如油缸、气缸、齿轮齿条机构、连杆机构、螺旋机构和凸轮机构等)及驱动源(如液压、气压或电机等)相配合，以实现手臂的各种运动。
手臂可能实现的运动如下:手臂在进行伸缩或升降运动时，为了防止绕其轴线的转动，都需要有导向装置，以保证手指按正确方向运动。
此外，导向装置还能承担手臂所受的弯曲力矩和扭转力矩以及手臂回转运动时在启动、制动瞬间产生的惯性力矩，使运动部件受力状态简单。
导向装置结构形式，常用的有:单圆柱、双圆柱、四圆柱和V形槽、燕尾槽等导向型式。
4、立柱立柱是支承手臂的部件，立柱也可以是手臂的一部分，手臂的回转运动和升降(或俯仰)运动均及立柱有密切的联系。
机械手的立往通常为固定不动的，但因工作需要，有时也可作横向移动，即称为可移式立柱。
5、行走机构当工业机械手需要完成较远距离的操作，或扩大使用范围时，可在机座上安装滚轮、轨道等行走机构，以实现工业机械手的整机运动。
滚滚轮轮式式布行走机构可分为有轨的和无轨的两种。
驱动滚轮运动则应另外增设机械传动装置。
6、机座机座是机械手的基础部分，机械手执行机构的各部件和驱动系统均安装于机座上，故起支撑和连接的作用。
(二)驱动系统驱动系统是驱动工业机械手执行机构运动的动力装置，通常由动力源、控制调节装置和辅助装置组成。
常用的驱动系统有液压传动、气压传动、电力传动和机械传动。
(三)控制系统控制系统是支配着工业机械手按规定的要求运动的系统。
目前工业机械手的控制系统一般由程序控制系统和电气定位(或机械挡块定位)系统组成。
控制系统有电气控制和射流控制两种，它支配着机械手按规定的程序运动，并记忆人们给予机械手的指令信息(如动作顺序、运动轨迹、运动速度及时间)，同时按其控制系统的信息对执行机构发出指令，必要时可对机械手的动作进行监视，当动作有错误或发生故障时即发出报警信号。
(四)位置检测装置控制机械手执行机构的运动位置，并随时将执行机构的实际位置反馈给控制系统，并及设定的位置进行比较，然后通过控制系统进行调整，从而使执行机构以一定的精度达到设定位置。
1.2.2机械手的分类工业机械手的种类很多，关于分类的问题，目前在国内尚无统一的分类标准，在此暂按使用范围、驱动方式和控制系统等进行分类。
(一)按用途分机械手可分为专用机械手和通用机械手两种:1、专用机械手它是附属于主机的、具有固定程序而无独立控制系统的机械装置。
专用机械手具有动作少、工作对象单一、结构简单、使用可靠和造价低等特点，适用于大批量的自动化生产，如自动机床、自动线的上、下料机械手和“加口工中心”附属的自动换刀机械手。
2、通用机械手它是一种具有独立控制系统的、程序可变的、动作灵活多样的机械手。
在规格性能范围内，其动作程序是可变的，通过调整可在不同场合使用，驱动系统和控制系统是独立的。
通用机械手的工作范围大、定位精度高、通用性强，适用于不断变换生产品种的中小批量自动化的生产。
通用机械手按其控制定位的方式不同可分为简易型和伺服型两种:简易型以“开一关”式控制定位，只能是点位控制: 伺服型具有伺服系统定位控制系统，可以是点位的，也可以实现连续轨迹控制，一般的伺服型通用机械手属于数控类型。
(二)按驱动方式分1、液压传动机械手是以液压的压力来驱动执行机构运动的机械手。
其主要特点是:抓重可达几百公斤以上、传动平稳、结构紧凑、动作灵敏。
但对密封装置要求严格，不然油的泄漏对机械手的工作性能有很大的影响，且不宜在高温、低温下工作。