搬运机械手及其控制系统
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。
搬运机械手及其控制系统设计方案
毕业设计＜论文）题目：搬运机械手及其控制系统设计摘要近20年来，气动技术的应用领域迅速拓宽，尤其是在各种自动化生产线上得到广泛应用。
电气可编程控制技术与气动技术相结合，使整个系统自动化程度更高，控制方式更灵活，性能更加可靠；气动机械手、柔性自动生产线的迅速发展，对气动技术提出了更多更高的要求。
本课题设计源于生产线中的搬运站，传动方式采用气压传动，即用各种气缸来控制机械手的动作，控制部分结合可编程控制技术编写程序进行控制来实现两站之间的搬运。
机械手主要由手部、运动机构和控制系统三大部分组成。
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。
运动机构，使手部完成各种转动< 摆动）、移动或复合运动来实现规定的动作，改变被抓持物件的位置和姿势。
运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式，称为机械手的自由度。
本课题中设计的搬运机械手主要有旋转、伸缩、升降、夹紧四个自由度组成。
课题从机械部分、气动部分和控制三部分对气动机械手进行设计，要求机械手实现上下站之间的搬运功能。
机械部分重点是总体结构的设计、各个气缸的选择和安装设计、各零部件的结构设计等，气动部分主要是给出了搬运机械手的气动原理图，而控制部分则主要是程序的设计和调试，论文采用西门子<S7-200 ）指令编程，给出了相应的梯形图、语句表和简单的流程图。
由于气动机械手有结构简单、易实现无级调速、易实现过载保护、易实现复杂的动作等诸多独特的优点，气动机械手正在向重复高精度，模块化，无给油化，机电气一体化方向发展。
可以预见，在不久的将来，气动机械手将越来越广泛地进人工业、军事、航空、医疗、生活等领域。
关键词：可编程控制器，柔性自动生产线，自由度，梯形图AbstractOver the past 20 years, the field of pneumatic technology expandrapidly,which is widely used in a diverse array ofautomated production line especially.The combine ofelectrical programmable technology and pneumatic control technology makes the whole system a higher degree of automation, more flexible control and more reliableperformance 。
搬运机械手及其控制系统
搬运机械手及其控制系统搬运机械手是一种自动化工具，可以在工业制造及物料处理过程中自动处理物品的搬运，涵盖了从简单的重复性搬运任务到更复杂的任务，如组装和打磨。
搬运机械手可以使用不同的控制系统来确保其运行顺畅并避免潜在的危险。
搬运机械手的类型搬运机械手分为两类：固定式和移动式。
固定式搬运机械手安装在生产车间和生产线上，通常针对固定的生产任务。
移动式搬运机械手更加灵活，可以拆卸或挪移，可以针对各种不同的任务。
移动式搬运机械手有不同的移动形式，移动式搬运机械手可能包括单向行驶车、送货车或自动导向车（AGV），甚至是小型机器人。
掌握技术搬运机械手所需的技术涵盖了音频、视觉和计算机科学等多个领域。
例如，搬运机械手可以使用传感器、相机和扫描仪来检测物品的位置、形状和质量。
这些信息可以在控制系统中使用，使机械手能够准确抓取和放置物品。
搬运机械手也需要掌握有效的安全保护措施，以确保工人的安全。
保护措施包括检测不安全行为，例如防止危险接近，确保机器的移动防止与其他设备或工人碰撞，以及设置了防止设备故障或人员错误的紧急停机功能。
控制系统控制系统是搬运机械手的神经系统。
控制系统必须能够识别和解析从传感器或相机收集到的数据。
控制系统需要处理这些数据，然后决定机械手的动作，以及机械手的这些动作对应哪些指令。
自动化程度不同的生产线需要适应不同级别的控制系统，涵盖从基本的电线和机械设置到使用电脑集成的控制系统。
加强自动化的控制系统，使机器人变得更加智能化和更能够自我调整。
这使得搬运机械手可以自主决定适应最优动作的位置和路线。
控制系统可以使用开放式系统和闭合式系统。
开放式系统通常包括传感器、数据转换设备和传输介质。
其他设备可以从这些设备中获取数据。
闭合式系统则需要使用专属或专有软件进行控制。
传感器和执行器与专有控制器直接通信。
集成搬运机械手往往需要与其他设备集成才能实现其生产目标。
例如，搬运机械手可能需要与传输带、托盘、工件夹具、机床、或其他自动化设备进行集成。
搬运机械手运动控制系统设计范本
搬运机械手运动控制系统设计搬运机械手运动控制系统设计第一部分：题目设计要求。
一、搬运机械手功能示意图二、基本要求与参数本作业要求完成一种二指机械手的运动控制系统设计。
该机械手采用二指夹持结构，如图1所示，机械手实现对工件的夹持、搬运、放置等操作。
以夹持圆柱体为例，要求设计运动控制系统及控制流程。
机械手经过升降、左右回转、前后伸缩、夹紧及松开等动作完成工件从位置A 到B 的搬运工作，具体操作顺序：逆时针回转(机械手的初始位置在A 与B 之间)—>下降—>夹紧—>上升—>顺时针回转—>下降—>松开—>上升，机械手的工作臂都设有限位开关SQ i 。
A B 工SQ 1 SQ 2 SQ 3SQ 4SQ 5SQ 6夹松设计参数：（1）抓重:10Kg（2）最大工作半径：1500mm（3）运动参数：伸缩行程：0-1200mm；伸缩速度：80mm/s；升降行程：0-500mm；升降速度：50mm/s回转范围：0-1800控制器要求：（1）在PLC、单片机、PC微机或者DSP中任选其一；（2）具备回原点、手动单步操作及自动连续操作等基本功能。
三、工作量（1）驱动及传动方案的设计及部件的选择；（2）二指夹持机构的设计及计算；（3）总体控制方案及控制流程的设计；（4）设计说明书一份。
四、设计内容及说明（1）机械手工作臂及机身驱动部件的选择及设计，需设计出具体的驱动及传动方案，画出方案原理框图。
（2）末端夹持机构设计，该结构需保证抓取精度高，重复定位精度和运动稳定性好，并有足够的抓取能力。
设计应包括确定夹持方案、计算夹持范围、计算夹紧力及驱动力，完成夹持机构设计图。
（3）控制系统设计，包括确定控制方案、核心功能部件的选择、主要功能模块的实现原理、绘制控制流程框图。
第二部分：设计过程搬运机械手运动控制系统设计一机械手工作臂及机身驱动部件的选择及设计，需设计出具体的驱动及传动方案，画出方案原理框图。
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。
搬运机械手运动控制系统设计
搬运机械手运动控制系统设计第一部分：题目设计要求。
一、搬运机械手功能示意图、基本要求与参数本作业要求完成一种二指机械手的运动控制系统设计。
该机械手采用二指夹持结构，如图1所示，机械手实现对工件的夹持、搬运、放置等操作。
以夹持圆柱体为例，要求设计运动控制系统及控制流程。
机械手通过升降、左右回转、前后伸缩、夹紧及松开等动作完成工件从位置A到B的搬运工作，具体操作顺序：逆时针回转（机械手的初始位置在A与B之间）一＞下降一＞夹紧一＞上升一＞顺时针回转一＞下降一＞松开一＞上升，机械手的工作臂都设有限位开关SQ。
设计参数：（1）抓重:10Kg（2）最大工作半径：1500mm3)运动参数：伸缩行程：0-1200mm；伸缩速度：80mm/s；升降行程：0-500mm；升降速度：50mm/s回转范围：0-1800控制器要求：(1)在PLC、单片机、PC微机或者DSP中任选其一；( 2)具备回原点、手动单步操作及自动连续操作等基本功能。
三、工作量( 1)驱动及传动方案的设计及部件的选择；( 2)二指夹持机构的设计及计算；( 3)总体控制方案及控制流程的设计；( 4)设计说明书一份。
四、设计内容及说明( 1)机械手工作臂及机身驱动部件的选择及设计，需设计出具体的驱动及传动方案，画出方案原理框图。
( 2)末端夹持机构设计，该结构需保证抓取精度高，重复定位精度和运动稳定性好，并有足够的抓取能力。
设计应包括确定夹持方案、计算夹持范围、计算夹紧力及驱动力，完成夹持机构设计图。
( 3)控制系统设计，包括确定控制方案、核心功能部件的选择、主要功能模块的实现原理、绘制控制流程框图。
第二部分：设计过程搬运机械手运动控制系统设计一机械手工作臂及机身驱动部件的选择及设计，需设计出具体的驱动及传动方案，画出方案原理框图。
1 工作台升降，机械手臂张合及伸缩驱动部件选用步进电机，速度容易控制，位置精度高。
蜗轮蜗杆部分，选择普通异步电机。
2 传动方案：搬运机械手运动控制系统的传动分为四个部分:1）旋转台的升降部分传动：电机M1提供动力，经过传动螺杆，变电机的旋转运动为升降台的直线运动图1工作台升降传动2）旋转台的旋转部分传动：此为上图的A部分，正视A如下图所示。
搬运机械手的PLC控制系统设计论文
搬运机械手的PLC控制系统设计论文搬运机械手的PLC控制系统设计论文随着工业自动化的不断发展，机械手已经成为工业自动化的主要组成部分。
机械手具有高度灵活性和应用性能，能够用于各种不同的应用场景，如装配、搬运、包装等。
其中，搬运机械手的应用越来越广泛，这种机械手能够在生产过程中自动搬运物品，从而提高了生产效率和质量。
而机械手的PLC控制系统则是机械手正常运行的重要组成部分。
本文将从机械手的基本原理、PLC控制系统的设计原则以及案例分析等方面，对搬运机械手的PLC控制系统进行详细阐述。
一、搬运机械手的基本原理搬运机械手是一种通过电动轴的组合来控制硬件机械执行动作的机器。
它主要由操作系统、机械臂、执行器、传感器和控制系统等组成。
其中，机械臂是机械手的主体部分，它通过运动学算法完成运动轨迹的规划和控制。
机械手的控制参数主要包括机械手的速度、加速度、位置、力量和时间等。
为了实现对机械手全面、精确、可靠的控制，需要采用PLC控制系统。
二、PLC控制系统的设计原则PLC控制系统主要负责完成机械手的动作控制、通信控制、数据处理等任务。
其设计原则主要有以下几点：1.安全性设计原则。
机械手在运动时会产生一定的力量和速度，因此需要确保PLC控制系统具有良好的安全性。
系统应该包含紧急停止功能和自动刹车功能，以避免机械手对工作环境和操作人员产生危险。
2.可靠性设计原则。
机械手在生产场地中的工作是长时间、高负荷的，因此PLC控制系统需要具有高度的可靠性，以避免由于系统故障导致生产中断和经济损失。
3.灵活性设计原则。
机械手在生产场地中需要完成各种不同的任务，因此PLC控制系统需要具有高度的灵活性，从而能够根据具体情况进行定制化改动和优化。
三、PLC控制系统设计流程PLC控制系统设计流程主要包括五个步骤：需求分析、功能设计、系统设计、编程调试和系统维护。
1.需求分析。
在控制系统设计之前，需要进行充分的需求分析，确定机械手的控制参数、通信协议、数据处理等基本要求。
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。
搬运机械手系统结构及流程
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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电气控制系统设计搬运机械手是一种自动化机械装备，能够控制运动轨迹，用于在生产线上进行物品的搬运、装卸、堆垛、包装等作业，具有准确、高效、稳定等优点。
搬运机械手的电气控制系统设计是其中的重要组成部分，它直接影响到机械手的性能和使用效果。
本文将讲述如何进行搬运机械手电气控制系统的设计。
一、搬运机械手的结构搬运机械手主要由机身、控制系统、执行机构等部分组成，机械手主体通常由横梁、纵梁、立柱、斗臂、底座等构成。
执行机构包括伸缩、旋转、吸附、夹具等模块，用于实现机械手的各种运动和操作。
控制系统包括中央处理器、I/O接口、编码器、传感器、以太网通讯卡等部分，主要用于控制机械手的运行状态和操作。
二、搬运机械手的电气控制系统设计1.控制系统整体设计控制系统整体设计包括系统结构设计、功能划分和硬件选型等内容。
系统结构设计考虑到机械手的运动过程和操作需求，确定控制方式和信号交互方式。
功能划分将机械手的运动过程和控制指令划分为不同的模块，明确各模块之间的联系和执行顺序，确保系统运行流畅。
硬件选型主要考虑各种电路、元器件的规格、性能、可靠性和价格等因素，选用合适的硬件设备组成控制系统。
2.编码器和传感器选择编码器和传感器是机械手电气控制系统中非常重要的部分。
编码器用于测量机械手的位置、速度和加速度等信息，传感器用于检测机器人周围环境、工件属性和各种物理量。
编码器和传感器的选型需要考虑到测量精度、测量范围、重复性和稳定性等因素，保证机械手的运动状态和操作过程的精确可靠。
3.控制算法设计控制算法是机械手电气控制系统最核心的部分，主要包括运动控制算法和操作控制算法。
运动控制算法用于计算机械手的运动轨迹和速度变化等信息，包括PID控制、位移规划、插补算法等。
操作控制算法用于计算机械手的操作指令和指令执行顺序，包括工件识别、抓取规划、重心计算等。
控制算法的设计需要考虑到运算速度、精度和可靠性等问题，确保机械手能够按照预定的路径和指令执行。
搬运机械手及其PLC控制系统设计
搬运机械手及其PLC控制系统设计搬运机械手是指一种带有机械手臂的机器人，它能够在工厂生产线上完成基于机械手臂的物料搬运或组装工作。
搬运机械手是现代工业自动化生产的重要组成部分，能够极大地提高生产效率和产品质量。
本文将讨论如何利用PLC控制系统来控制搬运机械手的运动和动作。
搬运机械手的构造及工作原理搬运机械手由控制系统、机械手臂、末端执行器等组成。
机械手臂通常由几个关节构成，末端执行器通常是用来夹取或放置物料的夹爪或叉子。
机械手臂的关节通过电动机或气动马达驱动，使整个机械手臂能够在指定轨迹上移动和旋转，可实现各种不同的动作。
搬运机械手的运动自由度一般为5-6个。
PLC控制系统的作用PLC（可编程逻辑控制器）是一种数字计算机系统，能够用来控制工业生产线上的各种机器和设备。
它以一种特殊的编程语言进行编程，能够实现很多功能，如数字逻辑控制、数据处理和通信控制等。
在搬运机械手的控制系统中，PLC起到了至关重要的作用。
PLC控制系统的设计过程搬运机械手的PLC控制系统通常由以下几个组成部分：①输入输出模块：用来将搬运机械手需要的各种输入输出信号与PLC连接起来。
②PLC主控模块：是PLC的核心部分，用来处理信号和进行控制逻辑的编程。
③控制模块：根据PLC主控模块编程的指令进行控制机械手的运动和动作。
在进行PLC控制系统的设计时，常用的方法包括：1. 从用户需求出发，确定搬运机械手在生产线上的定位和任务要求。
2. 根据机械手的运动自由度和工作要求，设计机械臂和末端执行器的运动轨迹和动作方式。
3. 将机械手所需的各种输入输出信号与PLC输入输出模块进行连接。
4. 对机械手的动作进行编程和调试，完成PLC控制系统的设计。
PLC控制系统的优势与传统的电控系统相比，PLC控制系统有以下几个优势：1. 稳定性高：PLC控制系统由于采用的电路板、电容器内置式、电源系统自带式等设计，机电噪声、电磁干扰等都得到了有效控制，稳定性高。
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。
搬运机械手PLC控制系统
搬运机械手PLC控制系统设计摘要随着工业自动化的普及和发展，控制器的需求量逐年增大，搬运机械手的应用也逐渐普及，主要在汽车，电子，机械加工、食品、医药等领域的生产流水线或货物装卸调运, 可以更好地节约能源和提高运输设备或产品的效率，以降低其他搬运方式的限制和不足，满足现代经济发展的要求。
本机械手的机械结构主要包括由两个电磁阀控制的液压钢来实现机械手的上升下降运动及夹紧工件的动作，两个转速不同的电动机分别通过两线圈控制电动机的正反转，从而实现小车的快进、慢进、快退、慢退的运动运动；其动作转换靠设置在各个不同部位的行程开关(SQ1---SQ9)产生的通断信号传输到PLC控制器，通过PLC内部程序输出不同的信号，从而驱动外部线圈来控制电动机或电磁阀产生不同的动作，可实现机械手的精确定位；其动作过程包括：下降、夹紧、上升、慢进、快进、慢进、延时、下降、放松、上升、慢退、快退、慢退；其操作方式包括：回原位、手动、单步、单周期、连续；来满足生产中的各种操作要求。
关键词：搬运机械手，可编程控制器（PLC），液压，电磁阀ABSTRACTWith the popularity of industrial automation and development, the demand for year-on-year increase of controller, handling the application of robot gradually popularity, mainly in the automotive, electronic, mechanical processing, food, medicine and other areas of the production line or cargo transport, we can be more good to save energy and improve the transport efficiency of equipment or products, to reduce restrictions on other modes of transportation and inadequate to meet the requirements of modern economic development.The manipulator mechanical structure includes two solenoid valves controlled by hydraulic manipulator steel to achieve the increased decline in sports and workpiece clamping action, the two different motor speed through the two motor coils positive control in order to achieve car of the fast-forward, slow forward, fast rewind, slow movement back movement; conversion by setting its action in various different parts of the trip switch (SQ1 --- SQ9) generated on-off signal transmission to the PLC controller, through the PLC internal different output signal, which drives the external coil to control the motor or solenoid valves have a different action, the robot can achieve precise positioning; their course of action include: decline in clamping increased, slow forward, fast forward, slowprogress, the extension of , the drop in, relax, rise, slow back, rewind, slow back; its operation, including: Back in situ, manual, single-step, single cycle, continuous; to meet the production requirements of the various operations and maintenance.Keywords: handling mechanical hands, Programmable Logic Controller (PLC), hydraulic, solenoid valve目录前言 (1)第一章机械手的概况1.1 搬运机械手的应用简况 (2)1.2 机械手的应用意义 (3)1.3 机械手的发展概况 (3)第三章搬运机械手PLC控制系统设计3.1 搬运机械手结构及其动作………………………………………………3.2 搬运机械手系统硬件设计………………………………………………3.3 搬运机械手控制程序设计………………………………………………1 操作面板及动作说明……………………………………………………2 I/O分配…………………………………………………………………3 梯形图的设计……………………………………………………………1）梯形图的总体设计……………………………………………………2）各部分梯形图的设计…………………………………………………3）绘制搬运机械手PLC控制梯形图……………………………………结论………………………………………………………………………………谢辞………………………………………………………………………………参考文献…………………………………………………………………………………. 附：语句表梯形图I/O接线图前言机械手：mechanical hand，也被称为自动手，auto hand能模仿人手和臂的某些动作功能，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。
搬运机械手控制系统的设计说明书
搬运机械手控制系统的设计说明书1. 引言1.1 目的本文档旨在介绍搬运机械手控制系统的设计方案和实施细节，对于系统的设计进行全面而系统的介绍，方便开发人员更好地理解和实施该系统。
1.2 范围本文档适用于搬运机械手控制系统的设计和实施，涵盖了系统的硬件和软件部分。
1.3 参考资料•搬运机械手控制系统需求规格说明书•搬运机械手控制系统结构设计图纸2. 系统概述本章主要介绍搬运机械手控制系统的整体结构和功能。
2.1 系统结构搬运机械手控制系统由以下部分组成：•控制器：负责控制机械手的运动和动作。
•感知系统：用于感知周围环境，获取搬运物体的位置和信息。
•执行系统：包括电机和执行器，用于控制机械手的运动。
•通信接口：用于与其他系统进行通信，如与上位机进行数据传输。
2.2 系统功能搬运机械手控制系统的主要功能包括：•机械手自动定位和抓取搬运物体。
•搬运物体的准确定位和放置。
•实时监测机械手的状态和运行情况。
•与上位机进行数据交互和传输。
3. 系统设计本章详细介绍了搬运机械手控制系统的设计方案和技术细节。
3.1 控制器设计控制器是搬运机械手控制系统的核心部件，负责对机械手的运动进行控制。
控制器可采用嵌入式系统，通过编程实现对电机和执行器的控制。
3.2 感知系统设计感知系统是搬运机械手控制系统的关键部分，主要用于感知周围环境和搬运物体的位置和信息。
可以采用摄像头、激光雷达等传感器进行数据采集，并通过算法实现物体检测和定位。
3.3 执行系统设计执行系统由电机和执行器组成，负责控制机械手的运动。
电机可以采用步进电机或直流电机，通过控制器发出信号控制电机的转动。
执行器可以根据不同的搬运任务进行设计，如夹爪、吸盘等。
3.4 通信接口设计通信接口用于与其他系统进行数据交互和传输。
可采用串口、以太网等通信方式，与上位机进行通信，传输机械手的状态和控制指令。
4. 系统实施本章介绍了搬运机械手控制系统的实施细节，包括硬件和软件的实施步骤和技术要点。
某搬运工件机械手控制系统设计
某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生产线上的自动化设备。
它能够根据预设的指令自动完成工件的搬运任务，提高工作效率和生产线的运行稳定性。
本文将详细介绍某搬运工件机械手控制系统的设计方案。
硬件组成某搬运工件机械手主要由以下硬件组成：1.控制器：负责接收和解析输入指令，并控制机械手的动作。
2.电机：用于驱动机械手各个关节的运动。
3.传感器：用于感知工件位置和环境信息，以便机械手做出相应的动作调整。
4.机械结构：包括各个关节和连接件，实现机械手的运动。
控制系统设计方案某搬运工件机械手的控制系统设计方案如下：控制器选择选择一款功能强大、稳定可靠的控制器是控制系统设计的关键。
我们选择了某型号的嵌入式控制器，它具备多种输入输出接口，支持多线程运行，能够满足机械手控制系统的需求。
控制算法设计机械手的控制算法是实现精准搬运的关键。
我们采用了运动规划算法和反馈控制算法相结合的控制策略。
运动规划算法根据工件位置和容器尺寸，计算机械手的最佳运动路径，以最小化运动时间和能耗。
反馈控制算法根据传感器的反馈信号，实时调整机械手的位置和姿态，以确保工件的准确搬运。
通信协议设计机械手的控制系统需要与上位设备进行通信，接收指令并发送反馈信息。
我们选择了一种常用的工业通信协议作为机械手与上位设备之间的通信方式，通过串口或以太网进行数据传输。
电机驱动设计机械手的关节运动由电机驱动实现。
我们选择了一种高效能的电机驱动方案，通过PWM调节电机的转速和转向。
控制器根据输入指令控制电机的转速和转向，使机械手能够按预定路径和速度运动。
传感器选型和布局为了使机械手能够感知工件位置和环境信息，我们选择了某型号的传感器作为机械手的感知装置。
我们将传感器布置在机械手的各个关节上，以实时感知关节的运动状态和工件所在位置。
传感器采集的信号将通过控制器进行处理和解析。
安全措施设计为了确保机械手的安全操作，我们设计了以下安全措施：•急停开关：在紧急情况下，操作人员可以按下急停开关，立即停止机械手的运动。
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。
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。
搬运机械手及其控制系统
搬运机械手及其控制系统1. 简介搬运机械手是一种能够自动完成物体搬运任务的装置。
它由机械臂和控制系统组成，利用各种传感器和执行器实现对目标物体的抓取、搬运和放置。
本文将介绍搬运机械手的基本原理以及其控制系统的设计。
2. 搬运机械手的结构搬运机械手一般由以下几个主要部分组成：2.1 机械臂机械臂是搬运机械手的核心部件，通常由多个自由度的关节和连杆组成。
每个关节都可以通过执行器控制，从而使机械臂能够在空间中完成各种姿态的调整。
机械臂的材料通常是轻量化且具有足够强度的合金。
2.2 末端执行器末端执行器是机械臂的末端部件，用于实现对目标物体的抓取、搬运和放置。
常见的末端执行器包括夹爪、磁铁和吸盘等。
根据实际需求，可以选择不同类型的末端执行器。
2.3 传感器传感器是搬运机械手的感知器官，用于获取周围环境和目标物体的信息。
常见的传感器包括摄像头、激光雷达和力传感器等。
传感器可以帮助机械手感知周围环境和目标物体的位置、姿态和质量等重要信息，从而实现更加精确和安全的搬运操作。
2.4 控制系统控制系统是搬运机械手的大脑，负责对机械臂和末端执行器进行控制，实现各种搬运任务的自动化操作。
控制系统通常由硬件和软件两部分组成。
硬件包括控制器、执行器和传感器等，而软件则包括搬运算法、动力学建模和路径规划等。
3. 搬运机械手的控制系统设计搬运机械手的控制系统设计需要考虑以下几个方面：3.1 控制算法控制算法是搬运机械手控制系统的核心部分。
根据实际需求，可以选择不同的控制算法，如PID控制、模糊控制和神经网络控制等。
控制算法需要根据机械臂和末端执行器的动力学模型进行设计，以实现精确和稳定的搬运操作。
3.2 动力学建模动力学建模是指对机械臂和末端执行器的运动学和动力学特性进行建模和分析。
通过动力学建模，可以获得机械臂的正运动学方程和动力学方程，从而为控制系统的设计提供基础。
常用的动力学建模方法包括拉格朗日方程和牛顿-欧拉方程等。
搬运机械手及其控制系统设计(包括CAD图纸)概论
目录摘要 (I)ABSTRACT（英文摘要） (Ⅱ)目录 (IV)第一章引言 (1)1.1课题的背景和意义 (1)1.2课题国内外发展现状 (2)第二章总体方案确定 (4)2.1总体方案论证 (4)2.1.1 机械手手臂结构方案设计 (4)2.1.2 机械手驱动方案设计 (4)2.1.3 机械手控制方案设计 (5)2.1.4 机械手主要参数 (5)2.1.5 机械手的技术参数列表 (6)第三章机械手总体结构设计 (7)3.1动作工况与分析 (7)3.2机械手各部分结构设计 (8)3.2.1 机械手底座的设计 (8)3.2.2 立柱结构的设计 (8)3.2.3 轴承的选择 (9)3.2.4 上轴承座的选择 (10)3.2.5 下轴承座的选择 (11)3.2.6 大臂的结构设计 (12)3.2.7 小臂的结构设计 (12)3.2.8 气爪的结构设计 (12)3.2.9 手部夹紧气缸设计计算 (14)3.2.10 升降气缸设计计算 (18)- IV -3.2.11 伸缩气缸设计计算 (22)3.2.12 回转气缸设计计算 (25)第四章气动部分设计 (28)第五章PLC控制部分设计 (30)5.1电磁铁动作顺序 (30)5.2I/O分配 (30)5.3PLC控制梯形图 (31)5.4PLC控制程序指令 (32)结论 (37)参考文献 (38)致谢及声明 (39)摘要近20年来，气动技术的应用领域迅速拓宽，尤其是在各种自动化生产线上得到广泛应用。
电气可编程控制技术与气动技术相结合，使整个系统自动化程度更高，控制方式更灵活，性能更加可靠；气动机械手、柔性自动生产线的迅速发展，对气动技术提出了更多更高的要求。
本课题设计源于生产线中的搬运站，传动方式采用气压传动，即用各种气缸来控制机械手的动作，控制部分结合可编程控制技术编写程序进行控制来实现两站之间的搬运。
机械手主要由手部、运动机构和控制系统三大部分组成。
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。
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SHANDONGＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ毕业设计说明书搬运机械手及控制系统设计学院：机械工程学院专业：机械制造及其自动化学生姓名：学号：指导教师：2012 年 5 月摘要摘要我国的机械手的发展在最近几年得到了突飞猛进的发展，机械手可以仿照人类的某些肢体运动完成某些特定的动作，所以机械手在生产活动中扮演着越来越重要的角色。
因此机械手会在我国得到更普遍广泛的应用。
搬运机械手在当今工业、医疗、自然灾害等等的领域中等到了广泛的应用发展，然而搬运机械手的控制系统和执行机构在工作中起到举足轻重的作用，因此控制部分和执行部分对于机械手的工作的整体运转情况具有十分重要的意义。
所以本次毕业设计主要的任务是解决执行机构和控制部分的问题，该毕业设计采用气压传动作为执行机构，可编程控制器作为搬运机械手的控制部分。
对于本论文的总体设计主要有一下几点，首先要确定搬运机械手的工作对象、设计的目的、搬运机械手的自由度。
本毕业设计要通过计算计算出气爪个夹紧力，伸缩臂的气缸、摆动气缸的扭矩等，然后选择标准气缸。
执行部分要画出气动原理图，控制部分要根据搬运机械手控的IO点数选择三菱FX系列PLC。
根据毕业设计的任务书要求画出梯形图和程序语句表。
关键词：搬运机械手气压动传动可编程控制器SMC气缸AbstractAbstractThe robot's development has been rapid development in recent years, The robot can be modeled on the human limb movements to complete certain actions. Play an increasingly important role in the move. Robot in China more generally, a wide range of applicationsHandling robot in wait for a wide range of application development in the area of today's industrial, medical, natural disasters, etc. However, the handling robot control system and the implementing agencies to play a decisive role in the work, Control and operative parts of great significance for the overall functioning of the robot work. The graduation project the main task is to solve the problem of implementing agencies and the control part of the, The graduation project adopts pneumatic transmission, programmable logic controller for moving the control part of the robot as the executing agency.For the overall design of this paper are mainly the following points, Must first determine the object handling robot designed to degrees of freedom of the handling robot, the robot parameters, and so on. This graduation project is calculated by calculating the outlet claws clamping force, The cylinder of the telescopic boom、Parameters of robot and so on. Then select the standard cylinder. Operative to draw pneumatic schematic, The control section according to the IO handling robot control points to select the Mitsubishi FX series PLC. Graduated from the design task book draw the ladder and the program statement table.Keyword: Moving robot Pressure dynamic transmissionProgrammable controller SMC cylinder目录摘要 (1)Abstract（英文摘要）…………………………………………………………………………………………………………目录…………………………………………………………………………第一章引言……………………………………………………………1．1课题的目和意义………………….1．2 工业机械手设计的基本步骤……………………………………………..2 总体设计...........................................................................2．1 设计的容...........................................................................2．1．1总体说明....................................................................... 2．1．2驱动方式的选择和设计 (6)2．1．3整体机构的确定……………………………………………………..3 工业机械手的机械部分设计 (8)3.1 工业机械手的规格参数……………………………………………..3.2 工业设计手的参数计算 (8)3.2.1 手部质量计算……………………………………………………..3.2.2 机械手的爪部夹紧气缸的选择 (9)3.2.3 腕部传动气缸的选择……………………………………………..3.2.4 伸缩气缸的选择……………………………………………………3.2.5 对伸缩导杆的校核 (12)3.2.6 配重算………………………………………………………………3.2.7 升降部分计算…………………………………………………………..3.2.8 对升降导杆的核算 (15)3.2.9挠度计算…………………………………………………...............3.2.10转台型齿杆式回转摆动气缸的计算 (16)4 工业机械手的控制部分设计 (17)4．1 回路计算.......................................................................... 4．2 执行元件选择.................................................................... 4．3 控制元件选择.................................................................... 4．4 执行元件用气量的计算和空压机的选择 (21)4．5 气动元件的清单……………………………………………………….4.6 动作顺序表………………………………………………………….电气控制系统设计………………………………………………………..5．1电气控制方案设计和元件的选择 (25)5．2 PLC控制系统设计及PLC及I/O端口分配图的设计………….5．3 PLC梯形图的设计………………………………………………………5．4 PLC的控制程序………………………………………………………..总结致谢参考文献第一章引言1.1课题来源及现实意义该课程设计是机械及机械控制理论及课程教学计划的实践学习的过程，是对这几年课程知识的综合考验与考察，是对我们的一个综合检测。
本课题即搬运机械手与控制系统的设计是典型的机械、机电为一体的综合设计产品，该课题几乎设计了我所学的所有课程。
涉及的领域包括了机械的几乎所有专业课，例如液压与气压传动技术、工厂电气控制技术、PLC技术等等课程。
该毕业设计将系统的反应机械与控制的紧密联系。
应用搬运机机械手有利于实现材料的传送.共建的装卸.刀具的更换以及机器的装配的自动化的程度的提高，因此可以提高劳动生产率和生产本。
搬运机械手也可以改善劳动条件，避免人身安全。
在高、高压、低温、低压等恶性环境下的场合中，应用人手直接操作是非常危险或基本不可能的任务，从而应用机械手即可部分或全部代替人安全的完成作业，使劳动条件得到改善和提高。
最终可以减轻人力，便于有节奏高效的生产。
通过运用两年来所学的机械.电气.气动PLC.计算机等有关知识，学会根据实际问题需要确定设计方案，构思机械结构，完成程序设计及调试通过本次毕业设计，将使我掌握写论文的一般步骤及方法。
同时也锻炼了我在遇到困难时冷静分析。
独立思考及解决问题的能力，而且培养了我和同学相互讨论，相互学习的习惯。
1.2搬运机械手的技术概述1.2.1 搬运机械手的原理搬运机械手是一种模仿人类手动作，并按设计者设定的程序、轨迹和要求代替人直接搬运工件或操持工具或搬运工件的自动化装置。
1.2．1 机械手的分类现在机械手的种类，可按驱动方式划分为液压式、气动式、电动式、机械式机械手等等；按适用范围可划分为专用的机械手与通用的机械手两类；按运动的轨迹控制方式可化分为点位控制方式和连续轨迹控制搬运的机械手等等。
以下对各类机械手进行简要介绍。
对于液压机械手——输出力矩大，传动平稳可靠。
若采用电液伺服机构控制，可以实现连续的轨迹控制。
液压系统的密封要求很严格，油温对油的粘度影响也很大。
对于气压机械手——气源方便取之不尽用之不竭，但输出力比较小，气压传动速度较快，结构简单、成本低廉。
但工作时稳定度低，冲击力很大，在同样抓重物条件下它比液压控制的机械手的结构大的多。