机械手搬运单元控制
机械手工件搬运PLC顺控程序
机械手工件搬运PLC顺控程序机械手工件搬运PLC顺控程序是一种自动化工艺，用于控制和协调机械手和工业车间中的其他设备，以完成物料和零件的搬运。
PLC（可编程逻辑控制器）是这个系统的核心部分，它包含了一个程序，用于控制机械手的动作，并协调搬运过程中的其他元素，例如输送带、传送机和各种传感器。
该系统的主要应用场景是工业生产线，例如汽车、电子和五金制品制造厂等。
其中最大的优点是实现了高效率、高精度和高质量的生产流程。
本文将深入探讨机械手工件搬运PLC顺控程序的构成、原理和应用，以帮助读者更好地理解和应用这个自动化系统。
1. 构件机械手工件搬运PLC顺控程序由以下四个构件组成：机械手、输送带、传送机和PLC控制器。
机械手是核心部件，它包括一个控制系统和一系列从动部件。
控制系统通常由一个工控机和一个专用的PLC控制器组成，它们负责控制机械手的动作，并与其他设备协调工作。
输送带和传送机是用来传输工件和零件的，通常安装在生产线上。
输送带通常是一条长度较长的带式输送机，由电机驱动，可在两端控制速度和停止运行。
传送机通常是一个类似于传送带的机械臂，负责在不同的生产器件之间传输物品。
这两个设备都配备了传感器，用于激活PLC控制器，以便向机械手指示何时进行抓取和卸载操作。
PLC控制器是整个系统的核心，由一个或多个微处理器组成。
它与机械手、输送带和传送机之间建立通信网络，以便管理工作流程，并实现自动化操作。
因为PLC控制器是可编程的，它可以根据需要进行定制操作，满足不同的生产要求。
2. 工作原理该系统的工作过程如下：- 首先，工件或零件通过输送带或传送机传输到机械手前方，触发传感器。
- 传感器激活PLC控制器，PLC控制器发送信号到机械手，让机械手开始运作。
- 机械手进行抓取动作，把工件从输送带或传送机上抓取下来。
- 机械手在特定的位置上停止，等待PLC控制器发送下一道指令。
- PLC控制器向机械手发送下一道指令，指示机械手如何移动或卸载工件。
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。
课程设计--机械手臂搬运加工流程控制设计
青岛理工大学琴岛学院课程设计说明书课题名称：机械手臂搬运加工流程控制设计学院：机电工程系专业班级：机电一体化技术093班学号：20090212085学生：荣佑平指导老师：陈燕青岛理工大学琴岛学院教务处2011年03 月12 日《现代电气控制及PLC应用技术课程设计》评阅书摘要（1）机床加工工件的装卸，特别是在自动化车床、组合机床上使用较为普遍。
（2）在装配作业中应用广泛，在电子行业中它可以用来装配印制电路板，在机械行业中它以用来组装零部件。
(3)可在劳动条件差，单调重复易子疲劳的工作环境工作，以代替人的劳动。
（4）可在危险场合下工作，如军工品的装卸、危险品及有害物的搬运等。
(5）宇宙及海洋的开发，军事工程及生物医学方面的研究和试验。
（6）机械手电器控制系统，除了有多工步特点之外，还要求有单周期连续、自动循环和手动控制等操作方式。
（7）工作方式的选择可以很方便的操作面板上表示出来。
当旋钮打向回原点时，系统自动地回到左上角位置待命。
（8）当旋钮打向自动时，系统自动完成各工步操作，且循环动作。
当旋钮打向手动时，每一工步都要按下该工步按钮才能实现。
（9）机械手需将工件从工作台A移至工作台B上，其动作过程为下降、上升、右移、再下降、再上升。
左移。
这些均由电磁阀控制液压系统来驱动完成。
（10）此外，机械手在夹送工件工件右行到位后，如果工作台B上的工件尚没有运走，机械手则停止运动，待工作台B上的工件被运走后，机械手才能下降。
目录青岛理工大学琴岛学院 (1)课程设计说明书 (1)摘要 (I)1 序言 (1)2零件的分析 (2)2.1机械手的设计要求 (2)2.2机械手的运动原理 (2)3机械手的程序设计 (2)3.1机械手的操作方式 (2)3.2机械手PLC的输入/输出开关分配表 (3)3.3机械手PLC控制面板图 (4)3.4机械手PLC移动示意图 (5)3.5机械手PLC控制接线图 (6)3.6机械手PLC自动控制状态流程图 (7)3.7机械手PLC控制总梯形图 (8)3.8机械手PLC的语句表 (18)3.9机械手PLC程序设计说明 (21)3.9—1机械手PLC程序设计手动程序与自动程序的切换 (22)3.9—2机械手PLC程序设计手动程序 (22)3.9—3机械手PLC程序设计自动程序 (22)3.9—4机械手PLC程序设计返回原点程序 (24)4总结 (24)5参考文献 (24)1序言现代电气控制及PLC应用技术课程设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。
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。
项目五--搬运单元
⑸抓取动作完成后，伺服电机驱动机械手装置移动 到装配站物料台的正前方。然后把工件放到装 配站物料台上。其动作顺序与加工站放下工件 的顺序相同。
⑹ 放下工件动作完成2 秒后，抓取机械手装置执行抓 取装配站工件的操作。抓取的顺序与供料站抓取 工件的顺序相同。
⑺ 机械手手臂缩回后，摆台逆时针旋转90°，伺服电 机驱动机械手装置从装配站向分拣站运送工件， 到达分拣站传送带上方入料口后把工件放下，动 作顺序与加工站放下工件的顺序相同。
⑻ 放下工件动作完成后，机械手手臂缩回，然后执行 返回原点的操作。伺服电机驱动机械手装置以 400mm/s 的速度返回，返回900mm 后，摆台顺 时针旋转90°，然后以100mm/s 的速度低速返回 原点停止。
18
放 下 工 件 程 序
19
输送单元运行状态调试工作单
启动按钮按下后
调试内容
是
否
原因
1 HL1指示灯是否点亮
2 HL2指示灯是否常亮
3 设备回零
机械手机构是否回零 直线运动机构是否回零
4 供料站有料时
机械手是否正常抓取工件 直线机构是否运动
5 加工站有料时
机械手是否正常抓取工件 直线机构是否运动
在急停状态，绿色指示灯HL2 以1Hz 的频率闪烁，直 到急停复位后恢复正常运行时，HL2 恢复常亮。
2
3.相关新知识
伺服电动机及其驱动器
原理：伺服电动机又称执行电动机，在自动控制系统中，用做执 行元件，把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度 输出。分为直流和交流伺服电动机两大类，
3
项目10 PLC控制搬运机械手设计
• 1.垂直气缸、水平气缸选择 • (1)类型选择。 • 现有的工作要求和条件如下: • 1)要求当气缸到达行程终端时无冲击现象和撞击噪声，因此选择缓冲
气缸; • 2)要求重量轻，因此选择轻型气缸; • 3)要求安装空间窄且行程短，因此可选择薄型气缸; • 4)若有横向负载，可选带导杆气缸; • 5)要求制动精度高，应选择锁紧气缸; • 6)若不需要活塞杆旋转，可选择杆不回转气缸。
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10. 1搬运机械手设计案例导入
• 10. 1. 3材料选择
• 机器人手臂的材料应根据手臂的工作状况来选择，并满足机器人的设 计及制作要求。从设计的思想出发，机器人的手臂要求完成各种运动。 因此，对材料的一个要求是作为运动的部件，它应是轻型材料。另一 方面，手臂在运动过程中往往会产生振动，这必然会大大降低它的运 动精度，所以在选择材料时，需要对质量、刚度、阻尼进行综合考虑， 以便有效地提高手臂的动态性能。此外，机器人手臂选用的材料与一 般的结构材料不同。机器人手臂是一种伺服机构，要受到控制，必须 考虑它的可控性。可控性还要与材料的可加工性、结构性、质量等性 质一起考虑。总之，在选择机器人手臂材料时，要考虑强度、刚度、 重量、弹性、抗振性、外观及价格等多方面因素，下面为几种常见机 器人手臂材料:
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10. 1搬运机械手设计案例导入
• (1)碳素结构钢和合金结构钢等高强度钢:这类材料强度好，尤其是合 金结构钢强度增加了4~ 5倍，弹性模量大、抗变形能力强，是应用最 为广泛的材料。
• (2)铝、铝合金及其他轻合金材料:其共同特点是重量轻，弹性模量不 大，但是材料密度小，其(E/P)之比仍可与钢材相比。
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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PLC（可编程逻辑控制器）是一种广泛应用于自动化领域中的控制设备，它拥有可编程的逻辑控制功能，具有高精度、高可靠性、动态稳定性好等特点。
在制造业中，搬运机械手广泛应用于对生产线上产品的搬运，包装和装载等操作。
基于PLC 的搬运机械手控制系统就是将PLC作为核心控制器，实现对搬运机械手的控制和调节，从而提高其工作效率和精度。
搬运机械手控制系统设计基于PLC的搬运机械手控制系统的设计由以下几个部分组成：1. 机械结构设计：机械结构是搬运机械手控制系统的基本构成部分，包括机械臂、传动机构和夹持机构等。
机械结构的设计需要考虑机械臂的长度、强度、重量、运动速度和角度等参数。
传动机构包括电机、减速器、传动轮等，其作用是将电机转换为机械臂的运动。
夹持机构用于夹持待处理的物品，实现搬运和装载等操作。
2. 电气设计：电气设计包括控制系统的电源、控制器、传感器和执行器等。
控制系统的电源是供电保障，必须保证输入电压稳定。
控制器根据输入信号实现对机械手的控制，包括控制信号的生成、控制程序的调试和PID调节等。
传感器用于实时获取机械手的位置、状态和运动方向等信息。
执行器执行机械手的运动和夹持等功能。
3. 软件设计：PLC控制器是基于程序的工作，程序的编写需要考虑搬运机械手的不同工作场景和判据，以实现自动化控制。
软件设计主要包括程序设计和逻辑控制等。
程序设计是根据搬运机械手的功能和运动方式编写程序，以实现对机械手的控制、调节和监测。
逻辑控制是根据具体工作场景进行逻辑判断，实现机械手的自动化控制动作。
基于PLC的搬运机械手控制系统的特点基于PLC的搬运机械手控制系统在制造业中得到广泛应用，其具有以下特点：1. 稳定性好：PLC控制器控制器稳定性好，能够长时间连续工作，不易出现故障。
2. 精度高：PLC控制器具有高精度的控制能力，能够控制搬运机械手的精度和速度，以及对物品的判别和定位等。
3. 可编程性强：PLC控制器采用可编程的逻辑控制，能够为不同的工作场景编写程序，实现自动化控制。
搬运机械手的控制系统设计
搬运机械手的控制系统设计简介搬运机械手是一种广泛应用于工业生产中的自动化设备，它可以替代人工完成重复性的搬运工作，提高生产效率和工作安全性。
对于搬运机械手的控制系统设计来说，可靠性和精确性是非常重要的考虑因素。
本文将介绍搬运机械手控制系统的设计要点和注意事项。
控制系统架构搬运机械手的控制系统一般包括硬件和软件两部分。
硬件部分主要包括传感器、执行器、电机驱动器等设备，软件部分主要包括控制算法和用户界面。
在设计控制系统时，需要充分考虑硬件和软件之间的协作和配合，以实现机械手的准确操控和高效运行。
传感器选择传感器在搬运机械手的控制系统中起着至关重要的作用，它们可以提供关键的位置、力量和速度信息，以便控制系统做出相应的调整和动作。
常用的传感器包括位置传感器、力传感器和速度传感器。
在选择传感器时，需要考虑其精度、稳定性和可靠性等因素，并确保其适应环境条件。
执行器设计执行器是机械手控制系统中的关键部件，它决定了机械手的动作能力和精确度。
在执行器的设计中，通常会考虑以下几个方面：•载荷能力：根据搬运物体的重量和尺寸确定执行器的最大载荷能力。
•动作速度：根据需要搬运的速度要求确定执行器的最大速度。
•精确度：采用高精度的执行器，以确保机械手可以精确地定位和操作。
•可靠性：执行器需要具备较高的可靠性，以保证机械手的稳定性和工作安全性。
控制算法设计控制算法是机械手控制系统中的核心部分，它决定了机械手的运动轨迹和动作方式。
常见的控制算法包括PID控制、模糊控制和神经网络控制等。
在选择和设计控制算法时，需根据机械手的应用需求和特点进行综合考虑，并进行系统的建模和仿真实验以验证算法的有效性和性能。
用户界面设计搬运机械手通常会配备用户界面，以便操作人员对机械手进行监控和控制。
界面设计应简洁明了，要能够清晰显示机械手的状态和参数信息，并提供灵活的操作和设置选项。
同时，需要保证用户界面的稳定性和可靠性，以确保操作人员能够正确和及时地控制机械手的运动。
搬运 单元
项目二 搬运单元
3）回转气缸又称摆动气缸，生产线上用摆动气缸的结构 如图2-9至图2-11所示。
项目二 搬运单元
4）气爪（手指气缸）：气爪能实现各种抓取功能，是现代气 动机械手的关键部件。
项目二 搬运单元
单杆气缸 气动机械手 I/O接口板 按钮控制板 走线槽 主机模块
电气网孔板
双导杆气缸
摆台 调压过单元
工艺流程
上料完成后，双导杆气缸前伸，前限位磁性传感器检测到位后，延 时0.5秒前臂单杆气缸下降，前臂单杠气缸磁性传感器检测到位后，延 时0.5秒气动手抓取工件，夹紧工件后延时0.5秒；前臂单杆气缸上升， 双导杆气缸缩回，双导杆气缸后限位磁性传感器检测到位后；气动机械 手摆台向右摆动，摆台右限位磁性传感器检测到位后，双导杆气缸前伸， 前限位磁性传感器检测到位后，延时0.5秒前臂单杆气缸下降，前臂单 杠气缸磁性传感器检测到位后，延时0.5秒气动手将工件放入待料工位， 延时0.5秒前臂单杆气缸上升，双导杆气缸缩回，后限位磁性传感器检 测到位后，气动机械手摆台向左摆动，摆台左限位磁性开关到位后，等 待下一个工件到位，重复上面的动作。
项目二 搬运单元
项目二 搬运单元
2.1 搬运单元项目引入 2.2 搬运单元项目准备 2.3 搬运单元项目实施
——单元技能训练 2.4 重点知识、技能归纳 2.5 工程素质培养
项目二 搬运单元
2.1 搬运单元项目引入 1．主要组成与功能
搬运单元由气动机械手、气动机械手、双导杆气缸、 回转台、单杆气缸、旋转气缸、磁性传感器、开关电源、 可编程序控制器、按钮、I/O接口板、通信接口板、电 气网孔板、多种类型电磁阀组成，如图2-1所示。主要 作用是将工件从上料单元搬运到加工单元待料区工位。
机械手臂搬运加工流程控制
机械手臂搬运加工流程控制机械手臂搬运加工流程控制是一种用于自动化生产的技术。
它通常包括对于物料的搬运和处理，以及对于加工过程的控制。
机械手臂搬运加工流程控制的实现需要控制系统、机器人手臂以及工业控制软件等多种技术实现。
工业机器人手臂工业机器人手臂是一种机械臂，它能够在工业生产线上自动操作。
机器人手臂通常由一些关节连接起来，并且可以进行复杂的运动。
工业机器人手臂广泛应用于生产线上的自动化流程控制。
机械手臂的作用在工业流程中非常重要。
它可以搬运物料，完成加工过程，并通过控制系统在加工过程中进行检查和控制。
如果机械手臂搬运过程中的控制不正确，将会对整个生产过程产生影响。
因此，机械手臂需要结合工厂的生产流程来进行控制。
控制系统机械手臂的控制系统是机器人手臂搬运过程中最重要的部分。
它是机械手臂功能的核心，主要是实现机器人手臂动作控制和数据处理。
控制系统需要能够控制机械手臂的所有动作和运动。
在机械手臂搬运过程中，控制系统需要对机械手臂的运动进行分析和控制。
它需要根据生产流程的要求，进行机械手臂的搬运、加工和检测操作。
在控制系统中，还需要实现对于机械手臂电气系统的控制和监测。
这些系统包括电机、传感器和其他控制器。
通过这些系统的监测，可以保证机械手臂在使用过程中的安全和稳定。
工业控制软件工业控制软件是用于控制机械手臂搬运加工流程的专用软件。
它主要针对机械手臂搬运加工过程进行操作控制。
工业控制软件允许工厂管理员以可视化的形式监测机械手臂的操作过程。
通过该软件，可以看到机械手臂的实时状态，包括位置、速度和加速度等状态指标。
同时，可以通过该软件监测到搬运物料的状态，如数量和质量等。
此外，工业控制软件还可以实现对于机械手臂的编程和自动化控制。
可以通过软件对机械手臂进行编程，实现加工流程中复杂的操作过程。
通过自动化控制，可以提高生产效率，并减少对人力的依赖。
机械手臂搬运加工流程控制的优势机械手臂搬运加工流程控制技术的优势在于提高了生产效率，并减少了人为操作中产生的错误。
机械手臂搬运加工流程控制
新疆工业高等专科学校实训报告实训科目PLC基础及应用系部电气与信息工程系专业生产过程自动化班级08-23-（1）班姓名孙玉莲实训地点仓房沟校区311教室指导教师毛昀老师完成日期2010年12月2日新疆工业高等专科学校教务处印制说明一、报告封面必须按指定封面用钢笔或炭素笔填写，字体要规范。
二、报告应含有以下内容：1、前言2、实习目的及要求3、实习时间4、实习地点5、实习单位和部门6、实习内容：按实习大纲、实习进度计划的要求和规定，并结合自己的体会写。
7、实习总结指导教师评语及成绩评定电气系《plc设计》实训任务书教研室主任（签名）系（部）主任（签名）年月日PLC就是可编程控制器，它是一种数字式运算作的电子系统,专为工业环境下应用而设计,因此它具有可靠性高,抗干扰能力强,功能强等优点而普遍应用在控制领域。
本设计主要阐述了机械手的构成、工作原理、工作条件。
运用可编程控制器(PLC)对机械手臂搬运加工流程控制的方案，此方案大大提高了工作效率。
本设计利用PLC控制机械手实现全自动运行。
关键词： PLC 机械手自动控制1 可编程控制器简介 (1)1．1 PLC的结构及各部分的作用 (1)1．2 PLC的工作原理 (3)1．3 PLC的程序编制 (3)2 可编程控制器基本指令简介 (4)2．1标准触点指令 (5)2．2串联电路块的并联连接指令OLD (5)2．3并联电路的串联连接指令ALD (5)2．4输出指令 (5)2．5置位与复位指令S、R (6)2．6跳变触点EU,ED (6)2．7空操作指令NOP (6)2．8程序结束指令END (6)3 可编程控制器梯形图编程规则 (6)4 机械手 (7)4．1机械手历史 (7)4．2机械手构成 (8)4．3机械手分类 (8)4．3．1油田钻柱操作机械手 (8)4．3．2硬臂式助力机械手 (9)4．3．3软索式机械手 (9)4．3．4T型助力机械手 (9)5 机械手臂搬运加工流程控制 (10)5．1实训目的 (10)5．2控制要求 (10)5．3机械手动作的模拟实验面板图 (10)5．4输入/输出接线列表 (10)5．5工作过程分析 (11)5．6梯形图参考程序 (11)总结 (12)致谢 (13)参考文献 (14)附录 (15)1 可编程控制器简介随着微处理器，计算机的和数字通讯技术的飞速发展，计算机控制技术已经渗透到所有工业领域。
搬运工件机械手控制系统设计
搬运工件机械手控制系统设计引言搬运工件机械手是一种广泛应用于工业自动化领域的机器人，其主要功能是通过控制系统完成对工件的抓取、搬运和放置等动作。
本文将介绍搬运工件机械手控制系统的设计原理和相关技术。
系统架构搬运工件机械手控制系统主要由以下几个模块组成：1.传感器模块：用于感知周围环境，获取工件位置、姿态等信息；2.执行器模块：通过驱动电机控制机械手进行运动；3.控制模块：负责处理传感器模块获取的信息，并生成相应的控制信号；4.通信模块：将控制信号传输给执行器模块。
控制算法搬运工件机械手的控制算法主要包括运动控制和抓取控制两部分。
运动控制运动控制是机械手控制系统中的核心部分，其目标是使机械手能够准确、快速地完成工件的搬运任务。
常用的运动控制算法有：•路径规划：通过规划机械手的运动路径，使其能够避开障碍物并按照设定的轨迹进行移动；•逆运动学：根据工件的期望位置和姿态，计算出机械手每个关节的角度，以实现位置和姿态的控制；•运动控制器：根据机械手当前的状态和目标状态，控制执行器模块的运动，使机械手能够按照预定的轨迹运动。
抓取控制抓取控制是机械手控制系统中的另一重要部分，其目标是使机械手能够准确地抓取工件，并保持抓取的稳定性。
常用的抓取控制算法有：•触觉反馈控制：通过传感器模块获取抓取过程中的力、接触面积等信息，实时调整控制信号，使抓取过程更稳定；•视觉反馈控制：通过视觉传感器获取工件的位置、姿态信息，调整机械手的控制信号，以实现准确的抓取。
控制系统设计搬运工件机械手控制系统的设计需要考虑以下几个方面：1.功能需求：根据搬运任务的要求，确定机械手需要具备的功能，如负载能力、运动速度、精度等。
2.传感器选择：根据任务要求，选择合适的传感器进行环境感知和工件抓取过程的监控。
3.执行器选择：根据负载需求和运动速度要求，选择合适的执行器驱动机械手进行运动。
4.控制算法选择：根据任务要求和机械手的运动特性，选择合适的控制算法。
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。
4轴机械手的控制方法
4轴机械手的控制方法4轴机械手是一种常见的工业机械设备，用于实现物体的抓取、搬运、装配等操作。
为了实现对4轴机械手的精确控制，工程师们开发了多种控制方法。
本文将介绍几种常见的4轴机械手控制方法。
一、开环控制方法开环控制是最简单的控制方法之一。
它通过对机械手的输入信号进行开环控制，使机械手按照设定的规律运动。
这种方法的优点是结构简单，成本低，响应速度快。
但是由于没有反馈信号的参与，开环控制容易受到外界干扰的影响，导致控制精度不高，容易出现误差。
二、PID控制方法PID控制是一种经典的闭环控制方法，通过对机械手的位置、速度、加速度等参数进行反馈控制，使机械手能够实现精确的位置控制。
PID控制方法通过比较机械手的实际位置与设定位置的差异，计算出控制信号，控制机械手的运动。
这种方法的优点是控制精度高，稳定性好，适用于大多数工业应用。
但是PID控制方法需要根据具体应用场景调整参数，调试过程相对繁琐。
三、模糊控制方法模糊控制是一种基于模糊逻辑的控制方法，它能够处理非线性、模糊、不确定的系统。
模糊控制方法通过建立模糊规则库，将机械手的输入信号与输出信号之间的关系进行映射，实现对机械手的控制。
这种方法的优点是适用范围广，对系统非线性和扰动具有较好的鲁棒性。
但是模糊控制方法需要事先建立模糊规则库，调试过程相对复杂。
四、神经网络控制方法神经网络控制是一种基于人工神经网络的控制方法，它模拟了人脑神经元之间的相互连接和信息传递过程。
神经网络控制方法通过训练神经网络，使其学习机械手的运动规律，实现对机械手的控制。
这种方法的优点是适用于复杂的非线性系统，具有较强的自适应性和鲁棒性。
但是神经网络控制方法需要大量的训练数据和计算资源，并且调试过程相对复杂。
五、自适应控制方法自适应控制是一种能够自动调整控制参数的控制方法，它能够在面对系统参数变化或外界干扰时保持良好的控制性能。
自适应控制方法通过建立系统模型和参数估计器，实时估计系统参数，并根据估计结果调整控制参数，实现对机械手的控制。
安装搬运单元的结构与控制
信号特征
信号为1：1号气缸缩回到位
信号为1：1号气缸伸出到位
信号为1：2号气缸缩回到位
信号为1：2号气缸伸出到位 信号为1：夹爪已打开
信号为0：夹爪夹紧 信号为1：夹爪下降到位 信号为1：夹爪上升到位 信号为1：1号气缸伸出 信号为1：1号气缸缩回 信号为1：2号气缸伸出 信号为1：2号气缸缩回 信号为1：夹爪打开 信号为1：夹爪闭合 信号为1：夹爪下降
气缸3A动作，完成夹紧工件，经延时后，令4Y1断电，气缸 4A换向，手臂抬起，直至4B2输出；此时令2Y2通电，气缸 2A动作，手臂转安装工位，使得2B1输出，这时接通4Y1， 手臂实现下降动作，直到4B2输出后，令线圈3Y1通电，实现 夹爪气缸3A动作输出，释放工件；当3B1有输出后，4Y1断 电，气缸4A换向，手臂抬起，直到4B2输出。
11.1.2 安装搬运单元的结构组成
安装搬运单元主要由提取模块、工件平台、直线转圆周运动 装置、气源处理组件、I/O接线端口、阀组等组成。
1. 提取模块 该模块实际上也是一个“气动机械手”，主要由一个直线气
缸（上下摆动）、摆臂和气动夹爪等组成。 摆臂相当于气动机械手的“手臂”，只是在这时不能伸缩，
文件 编号
搬运 单元
共1页
工序工时
MPSGY011
第1页
描图 描校 底图号 装订号
工步 1 2 3 4 5 6 7
工步内容 先安装到4040型材到车体上，配角连接件（40-40，事先处理）附M8×20/25螺钉弹平垫片锁紧，安装4040角连接件附M8×20螺钉弹平垫片锁紧。
安装无杆缸固定块到3030型材上M6×10十字沉头螺钉固定但不拧紧，用M4×30螺钉将无杆缸CY1RG15H-560-A93S固定到无杆缸固定块上（依图样）无杆缸与型材须居中 对齐，位置调整后，拆下无杆缸将十字沉头螺钉拧紧，然后再将无杆缸装上固定牢靠。
搬运机械手及其PLC控制系统设计论文
搬运机械手及其PLC控制系统设计论文搬运机械手是一种机器人，它可以在工业生产线上自动执行物料搬运任务。
在现代工业制造中，搬运机械手已经成为了不可或缺的一部分。
为了实现搬运机械手的自动化控制，需要使用PLC控制系统。
本文将介绍搬运机械手及其PLC控制系统的设计原理。
一、搬运机械手的原理搬运机械手由机械臂和控制系统组成。
机械臂由多个关节和各种连接件组成，可以在三维空间内自由移动。
控制系统包括了感应器、CPU、驱动器、控制器等多个部件。
搬运机械手利用控制系统将机械臂运动轨迹转化为电信号，控制电机驱动机械臂的关节运动，从而实现物料搬运。
二、PLC控制系统的原理PLC控制系统是一种专用控制设备，它的运行方式与普通计算机不同。
PLC控制系统主要由CPU、存储器、I/O接口、通信接口等多个部件组成。
PLC控制系统通过感应器收集物料搬运产线上的信息，并对信号进行处理，然后输出信号控制机械臂的运动。
PLC控制系统具有实时性强、可靠性高、可编程性强等特点。
三、搬运机械手的PLC控制系统设计在设计搬运机械手的PLC控制系统时，需要考虑以下几个方面：1、机械臂的控制策略。
机械臂的运动规划需要根据物料搬运任务的要求进行设计，确保机械臂能够正确地抓取、移动、放置物料。
2、传感器的选择与布置。
传感器是观测物料搬运产线上工件的状态，实现物料搬运自动化控制的关键。
正确选择传感器类型及其数量，并合理布置传感器，能够保证控制系统对工件状态的监测与识别准确可靠。
3、PLC控制程序的编写。
PLC控制程序根据物料搬运任务要求编写，控制机械臂的运动，同时协调各个传感器的信息输入，并产生相应的输出信号，以实现对物料搬运的自动化控制。
4、PLC通信接口的设计。
PLC通信接口能够与其他设备通讯，以实现搬运机械手对整个生产线的集成。
设计合理的通信接口能够将搬运机械手的控制与其他设备进行有效的协作，提高生产效率。
四、结论本文介绍了搬运机械手及其PLC控制系统的设计原理。
项目4 搬运机械手控制ppt课件
（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。
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（4）根据控制要求或工艺要求，画出状态转 移图。
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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。
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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。
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（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。
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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。
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三、学一学
基于PLC的物料搬运机械手控制系统设计
毕业论文题目：基于PLC的物料搬运机械手控制系统设计学生姓名：袁涛学生学号：**********系别：电气信息工程学院专业：自动化届别：2012届指导教师：孙静基于PLC的物料机械搬运手自动化控制系统设计学生：袁涛知道教师：孙静淮南师范学院电气信息工程系摘要: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，因此被广泛应用。
本文在纵观了近年来机械手发展状况的基础上，结合机械手方面的设计，对机械手技术进行了系统的分析，提出了用气动驱动和PLC控制的设计方案。
采用整体化的设计思想，充分考虑了软、硬件各自的特点并进行互补优化。
对物料分拣机械手的整体结构、执行结构、驱动系统和控制系统进行了分析和设计。
在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、故障报警等功能。
最后提出了一种简单、易于实现、理论意义明确的控制策略。
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Based on PLC material handling robot control system designStudent: YuanTaoKnow the teacher: ms. Sun jingHuainan normal college electrical information engineeringAbstract:In advanced manufacturing robot plays a very important role. It can carry goods, sorting items, instead of human heavy labor. Can realize the mechanization of manufacturing and automation, can in harmful environment operation to protect the personal safety and so widely usedIn this paper a review in recent years on development status of manipulator, combined with the design of manipulator, the technology of the manipulator system analysis, and put forward the pneumatic drive and PLC control in the design. The design idea of integration, the full consideration of the characteristics of the software and hardware and complementary optimization. For the material sorting the structure of the manipulator, executive structure, driving system and control system analysis and design. In its drive system by pneumatic drive, the choice in the control system of the control unit to complete PLC system function initialization, the mobile manipulator, fault alarm functions. Finally puts forward a simple and easy to realize and theoretical significance specific control strategy.Key words: manipulator;pneumatic control;the programmable controller (PLC);automatic control;material sorting前言机械手作为前沿的产品应自动化设备更新时的需要，可以大量代替单调往复或高精度需求的工作，在先进制造领域中扮演着极其重要的角色。
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课程设计说明书
（2008 /2009 学年第一学期）
课程名称：可编程控制器课程设计
题目：机械手搬运单元控制
专业班级：
学生姓名：
学号：
指导教师：
设计周数： 2周
设计成绩：
2009年 1月 9日
目录
一﹑课程设计目的 (2)
二、设计技术要求及机械手控制要求 (2)
(1).技术要求 (2)
(2).机械手搬运控制要求 (2)
三、硬件设计 (2)
(1)机械接线图 (2)
(2)内部接线图 (3)
四．软件设计 (5)
(1) S7-200的程序设计方法 (5)
(2) 设计步骤 (5)
五．机械手搬运单元控制系统 (6)
(1)系统开关分类 (6)
(2) 用逻辑流程设计程序 (6)
(3) 输入/输出地址 (7)
(4) 定时器 (7)
(5) 控制程序 (7)
六、课程设计总结或结论 (12)
七、参考文献 (12)
一﹑课程设计目的
1、了解PLC控制系统的常用编程思路、程序功能。
2、掌握PLC控制系统中对机械手搬运单元控制方式。
二．设计技术要求及机械手搬运单元控制要求
(1)技术要求
1、机械夹爪上下运动。
2、机械夹爪锁紧后将有信号产生。
3、机械手臂左右摆动（1800）。
4、只有当机械手臂下降到低端时才能作开合动作。
5、完成动作后，发出信号给下一单元。
(2)机械手搬运控制要求
当工件被送到机械手下方后，机械手将向下运动，然后锁紧夹爪，当工件被夹住后，机械手上升，到达上端后，手臂向右旋转180°。
当到达右侧后夹爪向下并释放工件，然后上升，最后机械手臂向左摆动、复位，并发出信号，将控制权交给下一单元。
三、硬件设计
1、机械接线图如下：
①由四个开关组成：启动/停止按钮、复位按钮、单步按钮、自动/手动按钮
②输出点表示：机械手在左、机械手在右、夹爪在上、夹爪在下、夹爪锁紧、各种开关。
具体各点对应的点如下图。
③输入点表示：机械手向左、机械手向右、机械爪向下、机械爪锁紧。
具体各点对应的点如下图。
2、具体内部连线图如下：
①各接线点与外部连接线路
②各开关与内部接线图
四、软件设计
1、S7-200的程序设计方法
①图解法编程
②经验法编程
③计算机辅助设计编程
2、设计步骤
①对系统任务分块
②编程控制系统的逻辑关系图
③绘制各种电路图
④编制PLC程序并进行模拟调试
⑤制作控制台与控制柜
⑥现场调试
⑦编写技术文件并现场试运行
五．机械手搬运单元控制系统
1、系统开关分类
①手动控制：控制过程主要靠手动去实现。
只是有些个别环节，如连锁保护、过线保护等环节可以自动实现。
手动控制是一种最基本的控制方法，特别是系统在调试和维护过程中必不可少的。
②自动控制：一旦系统启动之后，就可以按照工程要求进行控制。
整个控制过程无人工干预。
一个循环之后可以自动下一个循环。
由于整个过程无需人工干预，所以对整个系统的输入/输出要求都很严格，系统的可靠性、安全性设计尤为重要。
2、用逻辑流程设计程序
机械手控制程序流程图3、输入/输出地址
4、定时器
5、控制程序
①控制主程序OB1
②子程序SBR0
③子程序SBR1
六、课程设计总结或结论
经过两周的努力这次的综合课程设计终于完成了，虽然过程比较复杂，但
我们一组的成员还是通过自己的努力把它做完。
PLC这个看起来并不太难的语
句，在实际运用起来也存在着潜在问题。
由于我们进行调试的次数少，所以许
多理论上成功的实现出来的结果却不令人满意。
有时我们意见不统一，但还是
尝试之后才得到解决。
这次的课程设计也让我看到了团队的力量，我认为我们的工作是一个团队的工作，团队需要个人，个人也离不开团队，必须发扬团结协作的精神。
在课程设计中只有一个人知道原理是远远不够的，必须让每个人都知道，否则一个人的错误，就有可能导致整个程序失败。
团队合作才能在短时间较好的完成任务。
这次程序告诉我们不要看表面东西，只有尝试之后才知道其中的乐趣和困难。
最后感谢老师对我们的帮助，这次课程设计将成为我学校旅途上一个非常
美好的回忆！
七、参考文献
[1] 殷洪义.可编程控制器选择设计与维护机械工业出版社2002,11.。