机械手控制系统的设计
摘要：本文通过对机械手的动作任务进行分析后，根据工业机械手的动作流程，设计出相应的PLC控制电路、梯形图和指令表，并通过模拟软件调试PLC控制机械手的电路和程序，完成设计课题的任务。
关键词：机械手 PLC控制系统 自动化装置 微处理器
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。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。随着工业现代化的发展，机械手技术也随之提高，发展的趋势是工作强度高，灵活性强，准确可靠，可以自动检测并下达动作命令，融入先进的人工智能，使人只作平时的简单的维护。此外还在研究伺服型、记忆再现型，以及具有触觉、视觉等性能的机械手，并考虑与计算机联用，逐步成为整个机械制造系统中的一个基本单元。
毕业设计说明书目录
1引言 22
1.1机械手概述 22
1.2机械手的组成与分类 23
1.2.1机械手的组成 23
1.2.2机械手的分类 23
1.3国内外的发展状况 24
1.4课题的提出及主要任务 24
1.4.1课题的提出 24
1.4.2设计内容与要求 25
2方案论证 26
2.1方案一:三自由度的机械手 26
2.2方案二: 电动机带动丝杠螺母机构来实现手臂的上升、下降 26
2.3方案比较 27
3工业机械手的基本原理 28
3.1工业机械手结构的选择 28
3.2机械手的动作说明 28
3.3气动驱动控制的阐述 29
4机械手控制系统硬件设计 31
4.1 可编程逻辑控制器介绍 31
4.2 PLC型号的选择 32
4.3输入输出的地址分配 33
4.4控制电路的设计 34
4.5控制面板的设计 34
5控制系统软件设计 36
5.1控制程序的状态分析 36
5.2 控制程序的设计 37
5.2.1手动程序的设计 37
5.2.2档位管理程序的设计 40
5.2.3自动挡子程序的设计 42
6仿真测试 54
7 附录1 机械手运动流程图 55
附录2气动控制原理图 56
附录3 控制电路图 57
附录4 机械手的控制面板布置图 58
8参考文献 59
参考文献
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