基于三菱PLC控制的机械手应用
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。
毕业设计论文三菱plc控制机械手设计系统
韶关市职工大学韶关市第二技师学院毕业论文题目:三菱plc控制机械手设计系统系别：电气自动化工程系专业系别：14电气自动化双高学生姓名：饶金荣学号：42指导教师：王建军老师温惠萍老师李集祥老师摘要可编程序控制器(PLC)是近年来发展极为迅速，应用面极广，以微处理器为核心，集微机技术、自动化技术、通信技术于一体的通用工业控制装置。
PLC的广泛应用，已经给生产带来许多的好处，它具有功能齐全、使用方便、维护容易、通用性强、可靠性好、性能价格比高等特点，已在工业控制的各个领域得到了极为广泛的应用，成为实现工业自动化的一种强有力工具。
比如plc控制的机械手在搬运工件方面的应用，以前一直采用人工搬运物料，不仅工人的劳动强度大，安全性差，而且效率低。
本文分析了机械手和PLC之后，我们采用PLC控制的机械手进行物件的搬运来代替人力。
本文基于汇川公司的PLC，提出了PLC控制工件传送机械手PLC控制系统的设计方法。
重点研究了实验开发系统的工作原理、硬件部分的主要构成，以及硬件部分的设计、安装调试和实验应用开发。
讨论了汇川PLC指令系统、编程语言和程序设计方法，分析了汇川PLC专用编程软件在本系统中具体应用，关键词：机械手，PLC，第一章概述1.1 PLC产生、定义及发展趋势1.1.1 PLC(可编程逻辑控制器)的产生PLC(可编程逻辑控制器)是20世纪60年代末期逐步发展起来的一种以计算机技术为基础的新型工业控制装置。
近几年来，PLC技术在各种工业过程控制、生产自动线控制及各类机电一体化设备控制中得到极其广泛的应用，成为工业自动化领域中的一项十分重要的应用技术。
在PLC出现以前，继电器控制曾得到广泛应用，在机电设备和工业过程控制领域中占有主导地位。
但是继电器控制系统有明显的缺点；体积大，可靠性低，故障查找困难，特别是因为它是由硬接线逻辑构成的系统，造成了接线复杂，容易出故障，对生产工艺变化的适应性较差。
20世纪60年代未，美国最大的汽车制造商通用汽车公司(GM)为了适应汽车型号不断更新的需要，试图寻找一种新的生产线控制方法，使之尽可能地减少重新设计继电器控制系统的工作量以及尽量地减少控制系统硬连接线的数量，以降低生产成本，缩短制造周期，减少生产线的故障率，从而有效地提高生产效率。
基于PLC的冲床机械手伺服控制系统
基于PLC的冲床机械手伺服控制系统王熙;王守城;段俊勇;韩绍林【摘要】The punch with manual loading and unloading has many problems such as low efficiency and hidden trouble of safety.In order to solve these problems a kind of servo control system of loading and unloading manipulator of punch based on PLC was introduced.The system was controlled by Mitsubishi Q series PLC.The overall scheme of control system was designed.The workpiece was grasped by vacuum sucker, and the pneumatic system was designed.The models were selected for each hardware of the servo control system.The control of servo drive units used SSCNET communication bus instead of pulse.The electrical connection scheme of the servo system was determined.The connection between the positioning module and the limit switch was completed.The configuration of the input and output ports of the control system was distributed, and the automatic program of the manipulator by GX Works2 software was designed.The system used closed-loop servo control system.It has accuracy position and fast and stable operation.It can significantly increase work efficiency and improve the working environment.%针对冲床采用人工上下料存在效率低及安全隐患等问题,设计了一种基于PLC的冲床机械手自动上下料伺服控制系统.以三菱Q系列PLC为控制核心,设计了系统的总体控制方案;采用真空吸盘实现工件的抓放,完成了吸盘气动系统的设计;确定了系统各硬件的型号;采用SSCNET通信总线代替脉冲实现对伺服驱动单元的控制,设计了伺服驱动器的电气回路和定位模块与极限开关的接线;分配了系统输入输出端口,通过GX Works2软件编写机械手自动运行程序.系统采用闭环控制,精度高,运行快速稳定,能明显提高工作效率,改善工作环境.【期刊名称】《轻工机械》【年(卷),期】2017(035)006【总页数】4页(P50-53)【关键词】机械手;伺服控制系统;可编程序控制器;SSCNET通信总线;GXWorks2软件【作者】王熙;王守城;段俊勇;韩绍林【作者单位】青岛科技大学机电工程学院,山东青岛 266061;青岛科技大学机电工程学院,山东青岛 266061;青岛科技大学机电工程学院,山东青岛 266061;青岛科技大学机电工程学院,山东青岛 266061【正文语种】中文【中图分类】TP241冲压是针对塑性材料的一种快速成型技术。
(完整word版)PLC机械手臂课程设计原稿
气动机械手控制系统1 课程设计的任务与要求1。
1 课程设计的任务1。
熟悉三菱FX2N PLC的机构及使用。
2.掌握相关的PLC的编程操作并实现所要求的功能。
3。
具备PLC的硬件设计。
4.熟悉PLC仿真软件的操作和仿真。
通过本次论文，进一步加强自己对机械手和PLC的认识，以及它们在生活中广泛应用.1.2 课程设计的要求气动机械手动作示意图如下图所示，气动机械手的功能是将工件从A点搬运到B点,控制要求为:（1）气动机械手的升降和左右移动分别由不同的双线圈电磁阀实现，电磁阀线圈失电时能保持原来的状态,必须驱动反向的线圈才能反向运动；（2)上升、下降的电磁阀线圈分别为MB2、MB1；右行、左行的电磁阀线圈为MB3、MB4；（3）机械手的夹钳由单线圈电磁阀MB5来实现，线圈通电夹紧，断电松开；（4）机械手的夹钳的松开，夹紧通过延时2s实现；(5）机械手下降、上升、右行、左行的限位由行程开关BG1、BG2、BG3、BG4来实现。
图1 气动机械手动作示意图2气动机械手控制系统设计方案制定本设计采用三菱系列PLC设计下图为一个将工件由A处传送到B处的机械手，上升/下降和左移/右移的执行用双线圈二位电磁阀推动气缸完成.当某个电磁阀线圈通电，就一直保持现有的机械动作，例如一旦下降的电磁阀线圈通电，机械手下降,即使线圈再断电,仍保持现有的下降动作状态，直到相反方向的线圈通电为止.另外，夹紧/放松由单线圈二位电磁阀推动气缸完成，线圈通电执行夹紧动作，线圈断电时执行放松动作。
设备装有上、下限位开关和左、右限位开关,它的工作过程如图所示，有八个动作，即为:原位下降夹紧上升右移左移上升放松下降图2 机械手的动作周期3气动机械手控制系统设计方案实施3.1气动机械手控制系统电路元器件选择为实现设计目的，本设计需用到两台三相电机，4个接触器，4个继电器.其中M1三相电机控制机械手臂的上下移动(KM1闭合M1电动机正转,机械手臂下降；KM2闭合M1电动机反转，机械手臂上升）；M2三相电机控制机械手臂的左右移动(KM3闭合M2电动机正转，机械手臂右移;KM4闭合M2电动机反转,机械手臂左移）。
【最新版】基于PLC的机械手设计毕业论文
题目：基于PLC的机械手控制系统设计学校：班级：姓名：奥特曼指导老师：葫芦娃2010年6月摘要在现代工业中，生产过程的机械化、自动化已成为突出的主题。
随着工业现代化的进一步发展,自动化已经成为现代企业中的重要支柱,无人车间、无人生产流水线等等，已经随处可见。
同时，现代生产中，存在着各种各样的生产环境，如高温、放射性、有毒气体、有害气体场合以及水下作业等，这些恶劣的生产环境不利于人工进行操作。
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。
本题采用日本三菱公司的FX2N系列PLC，对机械手的上下、左右以及抓取运动进行控制。
该装置机械部分有滚珠丝杠、滑轨、机械抓手等；电气方面由交流电机、变频器、操作台等部件组成。
我们利用可编程技术，结合相应的硬件装置，控制机械手完成各种动作。
关键词：PLC；控制；机械手；第一章可编程控制PLC1．1 PLC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。
作为离散控的制的首选产品，PLC在二十世纪八十年代至九十年代得到了迅速发展，世界范围内的PLC年增长率保持为20%～30%。
PLC大小球分拣系统
摘要机械手的积极作用正日益为人们所认识，其一，它能部分地代替人的劳动并能达到生产工艺的要求，遵循一定的程序、时间和位置来完成工件的传送。
因为，它能大大地改善工人的劳动条件，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。
因此，受到各先进单位的重视并投入了大量的人力物力加以研究和应用。
尤其在高温、高压、粉尘、噪声的场合，应用得更为广泛。
在我国，近代几年来也有较快的发展，并取得一定的成果，受到各工业部门的重视。
在生产过程中，经常要对流水线上的产品进行分捡，本课题拟开发物料搬运机械手，采用三菱公司的FX2N系列PLC，对机械手的上下、左右以及抓取运动进行控制。
用于分捡大小球的机械装置。
我们利用可编程技术，结合相应的硬件装置，控制机械手完成各种动作。
关键词：机械手、PLC、大小球目录第一章概述1.1 设计介绍------------------------------------------31.2 控制要求------------------------------------------31.3 PLC的定义---------------------------------------31.4 PLC的工作原理---------------------------------41.5 PLC控制系统设计的原则和内容-----------------------------------------------------------------5 第二章硬件设计2.1 系统的功能----------------------------------------62.2 大小球分拣系统的结构-------------------------62.3 I/O编址及工作框图-----------------------------72.4 大小球分拣的设计思想-------------------------72.5 电路设计及I/O接线方式-----------------------8 第三章软件设计3.1 顺序流程图---------------------------------------93.2 梯形图---------------------------------------------103.3 程序指令表---------------------------------------11 第四章软硬件调试4.1 程序调试-----------------------------------------134.2 使用说明-----------------------------------------134.3 设计感想-----------------------------------------13 心得体会----------------------------------14 参考文献----------------------------------15第一章概述1.1设计介绍本课程设计主要对PLC程序的结构、特点、各器件的性能以及对被控对象的控制过程进行具体研究，并通过PLC来实现对大小球分拣系统的控制，随着工业自动化、机械化进程的加速，自动控制正在逐步取代传统的人工控制，在改善工作人员的工作环境的同时也使生产效率大大的提高，为了最大限度地满足被控对象和产生过程的控制要求。
基于PLC的机械手自动操作系统设计毕业论文
基于PLC的机械手自动操作系统设计毕业论文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。
毕业设计(论文)基于三菱FX系列PLC的机械手控制系统设计
可编程控制器是在计算机技术、通信技术和继电器控制技术的发展基础上开发起来的，现已广泛应用于工业控制的各个领域。它以微处理器为核心，用编写的程序进行逻辑控制、定时、计数和算术运算等，并通过数字量和模拟量的输入/输出来控制机械设备或生产过程。
高可靠性（1）所有的I/O接口电路均采用光电隔离，使工业现场的外电路与PLC内部电路之间电气上隔离；（2）各输入端均采用R-C滤波器，其滤波时间常数一般为10～20ms；（3）各模块均采用屏蔽措施，以防止辐射干扰；（4）采用性能优良的开关电源。（5）对采用的器件进行严格的筛选；（6）良好的自诊断功能，一旦电源或其他软，硬件发生异常情况，CPU立即采用有效措施，以防止故障扩大；（7）大型PLC还可以采用由双CPU构成冗余系统或有三CPU构成表决系统,使可靠性更进一步提高。
同时，借助组态软件的辅助作用，大大提高了系统的工作效率。因此，在自动化机床和综合加工自动生产线上，目前几乎都设有机械手，以减少人力和更准确地控制生产的节拍，便于有节奏地进行生产。
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。
机械手主要由执行机构、驱动机构和控制系统构成。
执行机构包括手部、手臂和躯干。手部装在手臂前端，可以转动、开闭手指。机械手手部的构造系统模仿人的手指，分为无关节、固定关节和自由关节三种。手指的数量又可以分为二指、三指、四指等，其中以二指用得最多。可根据夾持
对象的形状和大小配备多种形状和尺寸的夹头，以适应操作的需要。本设计采用二指的构造。手臂的作用是引导手指准确地抓住工件，并运送到所需要的位置上。为了使机械手能够正确地工作，手臂的三个自由度都需要精确地定位。总之，机械手的运动离不开直线移动和转动二种，因此它采用的执行机构主要是直线液压缸、摆动液压缸、电液脉冲马达、伺服液压马达、交流伺服电动机、直流伺服电动机和步进电动机等。躯干是安装手臂、动力源和各种执行机构的机架。
基于PLC的机械手控制系统设计毕业设计(论文)word格式
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两台电机M1、M2，分别控制传送带A和传送带B的运转，传送物体；电机M3、M4分别控制机械手的上升下降和左移右移（M3正转机械手上升，反转机械手下降；M4正转机械手右移，反转机械手左移）；压力继电器控制机械手的抓紧和放松；光电开关检测物体的到来。
行程开关(SQ1---SQ4)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，从而驱动外部接触器线圈来控制电动机产生不同的动作，可实现机械手的搬运；其动作过程包括：原位、下降、上升、右移、下降、上升、左移。
关键词：西门子S7-200 机械手行程开关目录摘要 (1)目录 (2)第1章：概述 (3)1.1 搬运机械手的应用 (3)1.2 机械手的发展趋势 (3)第2章：搬运机械手的硬件设计 (5)2.1搬运机械手的电机正反转主电路 (5)2.2搬运机械手的控制工艺要求 (5)第3章：搬运机械手的软件设计 (6)3.1搬运机械手的控制过程 (6)3.2 搬运机械手工作逻辑图 (6)3.3 PLC I/O地址分配表和I/O接线图 (6)3.4 PLC 的选型 (6)3.5 PLC 梯形图 (6)第4章：软硬件调试 (7)心得体会 (9)参考文献 (10)第1章概述1.1 搬运机械手的应用在现代工业中，生产过程的机械化、自动化已成为突出的主题。
在机械工业中，加工、装配等生产是不连续的。
专用机床是大批量生产自动化的有效办法，程控机床、数控机床、加工中心等自动化机械是有效解决多品种小批量生产自动化的重要办法。
但除切削加工本身外，还有大量的装卸、搬运、装配等作业，有待于进一步实现机械化。
基于三菱PLC的机械手控制系统设计
图书分类号：密级：毕业设计(论文)基于三菱PLC的机械手控制系统设计DESIGN OF MANIPULATOR CONTROL SYSTEM BASED ONMITSUBISHI PLC学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。
除文中已经注明引用或参考的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标注。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
论文作者签名：日期：年月日学位论文版权协议书本人完全了解关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权归所拥有。
有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的纸本复印件和电子文档拷贝，允许论文被查阅和借阅。
可以公布学位论文的全部或部分内容，可以将本学位论文的全部或部分内容提交至各类数据库进行发布和检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
论文作者签名：导师签名：日期：年月日日期：年月日摘要在机械加工行业，机械手使用的已经很多了，是自动化生产中最为重要的元素，现在车间工人的劳动环境改善了很多，劳动生产率也是提高了很多。
本文设计的是基于三菱PLC的机械手控制系统设计，该机械手主要由L1-25型单向节流阀和24D2H-15-S1型二位五通电磁阀组成的气压回路驱动，由气动机械手实现物件的抓取，利用气缸实现物件的移动，采用行程开关来实现物料的摆放，运用欧光PSD-1010（2D-PSD）光电位敏传感器来检测工件的位置，最后使用三菱FX2N-48MR来控制电磁阀，从而实现机械手臂的旋转-下降-伸出-夹紧-收回-上升-旋转-下降-松开-上升的控制功能。
关键词机械手；PLC；气压驱动；电气元件AbstractIn the machining industry, the robot has been used a lot, is the automated production of the most important elements of plant workers are now a lot of work to improve the environment, labor productivity is also improved a lot.This design is based on the Mitsubishi PLC robot control system design, the robot consists of L1-25 type way throttle and 24D2H-15-S1 type two five-way solenoid valve pneumatic circuit is driven by a pneumatic manipulator to achieve the object crawl, mobile air cylinder to achieve the object, using the limit switch to achieve the display of materials, the use of European light PSD-1010 (2D-PSD) position sensitive photoelectric sensor to detect the position of the workpiece, last used to control the Mitsubishi FX2N-48MR solenoid valve, in order to achieve the rotating mechanical arm - the drop - projecting - clamping - recover - rising - rotation - fall - Release - increased control functions.Keywords Manipulator; PLC;Pneumatic drive；Electrical components目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (III)1 绪论 (1)1.1 机械手的概述 (1)1.1.1 机械手的设计背景 (1)1.1.2 机械手的组成 (2)1.1.3 机械手的分类及应用组合 (2)1.2 机械手的发展及现状 (3)1.2.1机械手的发展 (3)1.2.2 PLC控制系统的引用 (4)1.3 本课题研究的主要内容及技术路线 (5)1.3.1 本课题研究的主要内容 (5)1.3.2 本课题研究的技术路线 (5)1.4 控制要求及机械手参数 (6)1.4.1 控制要求 (6)1.4.2 机械手的相关参数 (6)2 机械手的机械设计 (7)2.1 执行机构的设计 (7)2.1.1 工作原理及组成 (7)2.1.2 基本形式的选择 (7)2.1.3 机械手的结构设计 (8)2.1.4机械手外观简图 (9)2.2 驱动机构的设计 (9)2.2.1 工作原理的确定 (10)2.2.2 气动元件的选择 (10)3 机械手的硬件设计 (14)3.1 PLC的介绍 (14)3.2 电气元件的选型 (16)3.2.1 限位开关的选择 (16)3.2.2 传感器的选择 (17)3.2.3 接触器的选择 (17)3.3 PLC选型 (18)3.4 I/O设计 (18)3.5 PLC接口分布图 (19)4 机械手的软件设计 (20)4.1 流程图 (20)4.2 梯形图 (21)4.3 调试 (25)结论 (26)致谢 (27)参考文献 (28)附录 (29)附录1 气压控制原理图 (30)附录2 输入输出分配表 (30)附录3 外部接线图 (31)附录4 状态控制图 (31)附录5 梯形图 (32)1绪论机械手诞生在上世纪六十年代，到现在也发展了四十多年了，现在机械手是工业化制造里面一个自动化的关键装置。
毕业设计(论文)基于三菱FX系列PLC的机械手控制系统设计
摘要机械手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。
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。
机械手主要由手部和运动机构组成。
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。
为了抓取空间中任意位置和方位的物体，需有6个自由度。
自由度是机械手设计的关键参数。
自由度越多，机械手的灵活性越大，通用性越广，其结构也越复杂。
一般专用机械手有2～3个自由度。
机械手通常用作机床或其他机器的附加装置，如在自动机床或自动生产线上装卸和传递工件，在加工中心中更换刀具等，一般没有独立的控制装置。
有些操作装置需要由人直接操纵，如用于原子能部门操持危险物品的主从式操作手也常称为机械手关键词:点控制机械手连续控制机械手可编程控制技术AbstractThe manipulator can imitate the manpower and the arm certain movement functions, with by presses the fixed routine to capture, the transporting thing 'or' operation tool automatic operation installment. It may replace human's strenuous labor by to realize the production mechanization and the automation, can operate under the harmful environment by protects the personal safety ,Thus widely applies in department and so on machine manufacture, metallurgy, electron, light industry and atomic energy.The manipulator mainly is composed by the hand and the motion. The hand is uses for to grasp holds the work piece (or tool) a part, according to is grasped holds the thing the shape, the size, the weight, the material and the work request but has the many kinds of structural style , Like supporting on both sides, request holding and adsorption and so on. motion , causes the hand to complete each kind of rotation (to swing), the migration or the compound motion realizes the stipulation movement , the change is grasped holds the thing the position and the posture. The motion fluctuation, the expansion and contraction, revolves and so on the independence movement way , is called manipulator's degree of freedom. In order to capture in the space the free position and the position object , must have 6 degrees of freedom. The degree of freedom is the essential parameter which the manipulator designs. The freedom goes past much , manipulator's flexibility is bigger ,the versatility is broader , Its structure is also more complex. The common special-purpose manipulator has a 2~3 degree of freedom..The manipulator usually serves as the engine bed or other machines add-on components , like on automatic engine bed or automatic production line loading and unloading and transmission work piece, Replaces the cutting tool in the processingcenter and so on, does not have the independent control device generally. Somewhat operates the equipment to need by the human direct control, like uses in the hostwhich the atomic energy department manages the dangerous goods from the type operator also often being called the manipulator.Keywords: position control manipulator continual trajectory control manipulatorPLC目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)目录 (Ⅲ)1 绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 机械手的定义与分类 (2)1.3 机械手应用及组成结构 (2)1.4 机械手的发展趋势 (4)1.5 总体设计要求 (4)2 PLC的介绍与选择 (5)2.1 PLC的特点 (5)2.2 PLC的选型 (6)2.3 三菱FX系列的结构功能 (8)3 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 (10)3.3 躯干 (10)3.4 旋转编码盘 (11)3.5 电源与传动整体 (12)3.5.1 控制电源 (12)3.5.2 传动整体 (13)4 控制系统设计 (13)4.1 控制系统硬件设计 (13)4.1.1 PLC梯形图中的编程元件 (14)4.1.2 PLC的I/O分配 (14)4.1.3 机械手控制系统的外部接线图 (16)4.2 控制系统软件设计 (17)4.2.1 公用程序 (17)4.2.2 自动操作程序 (18)4.2.3手动单步操作程序 (24)4.2.4 回原位程序 (27)参考文献 (31)致谢 (32)1 绪论1.1 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。
基于三菱PLC控制的机械手应用
工件放在２＃工位上 ：２ｓ后机械手上升 、
图１机械手机构图
后缩 ，底盘旋转复位 ，手臂顺时针旋转复位 ，循环工作 。
降到ｌ＃工位 ，垂直轴步进 电机 停转。步进 电机到达 ｌ舡 位后 机械手爪 电磁阀失 电，机械手 爪夹持工件 ，２ｓ后ＰＬｃ先后发
出上升和左行 （后缩 ）脉冲 ， 机械手进行上 行和左 行 （后缩 ） 运动 。此 时 ，机械 手完成ｌ＃工 位工件夹持工 作。
图２ 控 制 过 程
算操作的电子控制装 置。由于其具有可靠性高 ，功能强 ，编程简单 ， 出脉冲数转换 成线位 移距 离，
人机交互界面友好等特性而广泛用于工业控制 系统 。
机械手达到 ｌ舟工位正上方 ，水
步进 电机是将 电脉冲信 号转变 为角 位移或 线位移 的开环执 行元 平轴步进 电机停转 。接着ＰＬＣ 件。在 非超 载情况 下 ，电机的转 速、停 止位置只取决于脉冲信号的频 发 出机械手下行脉冲 ，垂直轴
缩 ）回到 水平轴原 点位置 （水平 轴左行 限位开关Ｘ０动作 ）。机械 手
作者简 介 钟波 ，广州铁路职业技术学院电气工程 系教师，从事电
回到水平轴原点后 ，机械手的旋转底 盘由直流电机驱动反转 （逆时针 气 自动化技 术教 学。 旋转 ）到底盘原点 （限位检测ｘｌ３动作 ），电机停转 。之后 ，机械 手
放在２＃工 位上 ，并完成机械手上升 、后缩动作 ，由机械手 回原点程序
段完成 。
基于PLC的机械手系统设计——毕业设计论文
毕业设计正文题目：基于PLC的机械手系统设计姓名：专业：机电班级：学号：校内指导老师：校外指导老师：填表日期：湘潭医卫职业技术学院教务处制摘要：PLC是以现代微处理器技术为核心的控制器，作为一种通用的工业控制器，其可靠性高、抗干扰能力强；PLC由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性，此外，PLC带有硬件故障自我检测功能，出现故障时可及时发出警报信息；PLC采用光电隔离和滤波技术技术有效抑制外部干扰源对PLC的影响，此外PLC还可在强、通用性好；开发周期短，功耗小。
本课题对现代工业的的发展具有很重要的意义。
关键词：意义，应用，前景，编程语言，设计目录第一章绪论 (2)本课题的意义 (2)本文的主要工作 (2)第二章PLC 的概述 (3)PLC的基本知识 (3)PLC的应用与前景 (3)第三章PLC 的编程语言 (6)梯形图编语 (6)功能块图编程语 (6)第四章PLC控制机械手的设计 (6)机械手在工业生产中的应用 (7)各电器设备的制方式及控制要求 (9)电器元件设备的选择 (11)控制系统的软、硬件设计 (12)功能表图设计 (24)结论 (31)谢辞 (32)第一章绪论本课题的意义机械手是近代自动控制领域中出现的一项新技术，并已成为现代科技的一个重要组成部分。
汽车业的快速发展，车外型愈求美观流线，并由于汽车外板件要求完美无尘的冲压生产线也向高速化、高品质、自动化、柔性化方向发展。
传统冲压生产过程中的手工操作、人工送料的生产方式已无法满足该行业的需要。
机械手的积极作用正日益为人们所认识，其一，它能部分地代替人的劳动并能达到生产工艺的要求，遵循一定的程序、时间和位置来完成工件的传送。
因此，它能大大地改善工人的劳动条件，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。
因此，受到各先进单位的重视并投入了大量的人力物力加以研究和应用。
尤其在高温、高压、粉尘、噪声的场合，应用得更为广泛。
基于plc的搬运机械手的控制系统设计
2019年第11期基于PLC 的搬运机械手的控制系统设计聂万芬（河南经济贸易技师学院，河南新乡453000）摘要：搬运机械手的广泛运用，使得人们减轻了工作中的劳动强度，提高了工作效率，开发更多的适合人们需要的机器人已经成为一种潮流。
文章立足于实际生活中的运用，从搬运机械手的技术方案，控制系统的硬件结构和软件设计方面进行了论述。
关键词：搬运机械手；控制系统；PLC 作者简介：聂万芬（1981-），女，河南新乡人，一级实习指导教师，研究方向：自动化控制、机电一体化。
随着我国自动化流水线的飞速发展，搬运机械手被广泛的运用于生产加工领域。
搬运机械手可安装不同的末端执行器以完成各种不同形状和状态的工件搬运。
搬运机械手的运用提高了生产过程中的自动化程度，有效的完成工业生产的各种操作流程，以及人工所不能完成的一些操作，减少第一线工作人员劳动强度，从而可以提高劳动生产率和降低生产成本，避免人们在高温、高压、低温、低压、有灰尘、噪声、臭味、有放射性或有其他毒性污染以及工作空间狭窄的场合中，用人手直接操作是有危险或根本不可能的情况。
1搬运机械手控制系统的设计方案本设计选择的是PLC 控制系统，主要通过编写梯形图程序并写入PLC 主机中来实现本系统所要实现的具体功能，具体设计如下：（1）硬件组成：限位传感器、光电式接近开关、PLC 、开关电源、继电器、步进电机、电磁阀。
（2）工作原理：PLC 主机能够接收来自限位传感器输入的机械手的位置信号，收到信号后，再输出脉冲信号控制步进电机进行工作，使机械手能在横轴竖轴方向上运动，同时也能控制电磁阀以实现夹紧装置的夹紧与放松。
（3）机械手的机械结构：本文设计的机械手系统是三自由度，即机械手在左右方向上的旋转运动，在前后方向上的伸缩运动和在垂直方向上的上下运动。
机械手左右、前后、上下分别装有一个步进电机，机械手在这六个方向上运动主要由三个步进电机控制。
机械手的夹紧装置利用气压来驱动以实现夹紧与放松，由电磁阀对其进行控制。
《PLC编程与应用(三菱)》项目三任务二机械手的 PLC 控制
任务二 机械手的 PLC 控制
二、移位寄存器指令及其使用
移位寄存器又称为先入先出FIFO(First in First out)堆栈，堆 栈的长度范围为2～512个字。
移位寄存器指令有先入先出写入SFWR(P) 和先入先出读出指 令SFRD(P)， 用于FIFO堆栈的读写。移位寄存器指令的使用如 图3-2-7所示。
①下降→②夹紧工件→③上升→④伸出→⑤下降→⑥松开工件→⑦ 上升→⑧缩回。
回到原位后,再次循环运行。 (3)、极限位置分别用磁性位置开关来检测,下极限位置开关为SQ1, 上极限位置开关为SQ2,右极限位置开关为SQ3,左极限位置开关为 SQ4。 试设计PLC 控制程序并调试运行。要求使用移位指令编程。
图 3-2-8 流水灯程序
任务二 机械手的 PLC 控制
二、移位寄存器指令及其使用
例3：如图3-2-9所示，在传送带上传送与分拣黑白两种颜色的 物料。按下启动按钮，当光电开关检测到A 处有物料时，电动机 开始带动传送带向右运动 ；当检测到B处有合适的物料时，物料 由气缸1推入出料槽1中；当C处有合适的物料时，物料由气缸2推 入出料槽2中。按下停止按钮,电动机立即停下，当重新启动后， 系统接着停止前的状态继续工作。
图 3-2-9 物料分拣示意图
任务二 机械手的 PLC 控制
二、移位寄存器指令及其使用
例3：在传送带上传送与分拣黑白两种颜色的物料。 要求：出料槽中的物料要求一黑一白按顺序排列，当出料槽1装 满六个后再装入出料槽2中；不满足要求的物料，由传送带继续传 送到终点落到废品箱内。两个出料槽都装满6个时，本次循环结束 。 实施步骤： (1)、输入、输出接口分配见表3-2-2。
例4：如图2-2-7所示的灯塔,要求闭合“启动”开关SB,其指示 灯按以下规律循环显示:L1→L2→L3→L4→L5→L6→ L7 →L8 → L1→L2、L3、L4→L5、L6、L7、L8→L1、L2、L3、L4、L5、 L6、L7、L8，时间间隔0.3 s，断开“启动”开关SB，指示灯全部 熄灭。
毕业设计论文：三菱plc控制机械手设计系统
韶关市职工大学韶关市第二技师学院毕业论文题目:三菱plc控制机械手设计系统系别：电气自动化工程系专业系别：14电气自动化双高学生姓名：***学号：42指导教师：王建军老师温惠萍老师李集祥老师摘要可编程序控制器(PLC)是近年来发展极为迅速，应用面极广，以微处理器为核心，集微机技术、自动化技术、通信技术于一体的通用工业控制装置。
PLC的广泛应用，已经给生产带来许多的好处，它具有功能齐全、使用方便、维护容易、通用性强、可靠性好、性能价格比高等特点，已在工业控制的各个领域得到了极为广泛的应用，成为实现工业自动化的一种强有力工具。
比如plc控制的机械手在搬运工件方面的应用，以前一直采用人工搬运物料，不仅工人的劳动强度大，安全性差，而且效率低。
本文分析了机械手和PLC之后，我们采用PLC控制的机械手进行物件的搬运来代替人力。
本文基于汇川公司的PLC，提出了PLC控制工件传送机械手PLC控制系统的设计方法。
重点研究了实验开发系统的工作原理、硬件部分的主要构成，以及硬件部分的设计、安装调试和实验应用开发。
讨论了汇川PLC指令系统、编程语言和程序设计方法，分析了汇川PLC专用编程软件在本系统中具体应用，关键词：机械手，PLC，第一章概述1.1 PLC产生、定义及发展趋势1.1.1 PLC(可编程逻辑控制器)的产生PLC(可编程逻辑控制器)是20世纪60年代末期逐步发展起来的一种以计算机技术为基础的新型工业控制装置。
近几年来，PLC技术在各种工业过程控制、生产自动线控制及各类机电一体化设备控制中得到极其广泛的应用，成为工业自动化领域中的一项十分重要的应用技术。
在PLC出现以前，继电器控制曾得到广泛应用，在机电设备和工业过程控制领域中占有主导地位。
但是继电器控制系统有明显的缺点；体积大，可靠性低，故障查找困难，特别是因为它是由硬接线逻辑构成的系统，造成了接线复杂，容易出故障，对生产工艺变化的适应性较差。
20世纪60年代未，美国最大的汽车制造商通用汽车公司(GM)为了适应汽车型号不断更新的需要，试图寻找一种新的生产线控制方法，使之尽可能地减少重新设计继电器控制系统的工作量以及尽量地减少控制系统硬连接线的数量，以降低生产成本，缩短制造周期，减少生产线的故障率，从而有效地提高生产效率。
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万方数据
基于三菱PLC控制的机械手应用
作者：钟波， 赵华军
作者单位：广州铁路职业技术学院
刊名：
内江科技
英文刊名：NEIJIANG KEJI
年，卷(期)：2010，31(6)
被引用次数：0次
1.张万忠可编程控制器应用技术 2005
2.钟肇新可编程控制器原理及应用 2008
3.三菱微型可编程控制器编程手册 2007
1.期刊论文周昭亮三菱PLC编程口通信技术在机械手远程控制中的应用-内蒙古科技与经济2008,""(18)
介绍了根据三菱FX系列PLC编程口通信技术的特点,设计基于VB的PC与PLC机械手远程控制程序.通过机械手监控系统软件的具体应用,系统地介绍了VB环境下的MSComm通讯控件、PLC与上位机的编程口通信协议、系统控制方法设计以及监控软件的实现过程.
2.期刊论文吴玲玲三菱PLC控制系统在机械手啤酒码垛设备上的应用-科技创新导报2009,""(30)
本文介绍了三菱PLC控制系统在啤酒码垛设备上的顺序过程运用,着重论述该系统的工艺流程和PLC应用程序的设计方法.
3.期刊论文李军英.刘艳香.焦冬梅.LI Jun-ying.LIU Yan-xiang.JIAO Dong-mei三菱PLC在气动机械手中的应用-机电工程技术2007,36(9)
介绍了基于PLC控制的气动机械手的工作原理、硬件系统的设计,及PLC状态转移图程序的编制.
4.期刊论文王亮.WANG Liang PLC在机械手改造中的应用-机械制造与自动化2005,34(6)
讨论了采用三菱PLC用于注塑机上的CYA型机械手进行改造,以克服单片机控制系统可靠性差、故障率高等问题;详细阐述了程序设计编写、硬件系统改造和应用中应注意的事项等.
5.期刊论文黄晓东.林和荣.HUANG Xiao-dong.LIN He-rong PLC在注塑机专用机械手中的应用-机械制造与自动化2009,38(2)
讨论了采用三菱PLC用于注塑机专用机械手的控制系统设计,阐述了程序设计编写、硬件系统应用及应注意的事项等.根据该机械手的工作特点,采用步进顺序控制方式,使程序简化.
6.期刊论文范金玲.FAN Jin-ling基于PLC的气动机械手控制系统设计-液压与气动2010,""(7)
该文论述了一种基于PLC控制的气动机械手的结构功能、控制原理,并介绍了用三菱PLC与各元器件的连接,PLC控制过程和程序设计.
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下载时间：2010年11月22日。