机械手的控制设计

摘要机械手是在自动化生产过程中发展起来的一种新型装置，广泛应用于工业生产和其他领域。可编程控制器（PLC）已在工业生产过程中得到广泛的应用。论文以西门子PLC为基础，介绍PLC在机械手搬运控制中的应用，设计了一套可行的机械手控制系统，并给出了详细的PLC程序。此机械运用到了步进电机、直流电机驱动和气压传动，能够使机械手满足控制要求。介绍了机械手的动作顺序及其应用PLC进行控制的设计方法，建立了相应的原理图，确定了PLC的输入∕输出量，建立了PLC控制的硬件接线图及相应的控制流程图。通过PLC的软件程序控制各电磁阀，驱动气缸动作，给出一定的脉冲驱动步进电机，从而控制机械手的动作。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。关键字：机械手，PLC，驱动背此处胜贴章碑节题挠目：皱第一缺章欢绪论艳1.慕1长研究疫背景坑1.铜2痕研究式目的状和意娱义而1.禁3国抓内外壁研究污现状她1.冲4研爱究内余容悔第二哗章锡相关获理论什概述妈2.粒1平机械徐手的袜定义夺及分搏类岩2.骨2牛机械扩手的厦应用到及组鬼成机祖构粱2.伯3罗机械撕手的答发展膜趋势错第三眠章努机械竟手的蛾结构沾设计怠3.疾1文机械栽手的士结构牢概述薪3.悦2科机械敌手的恰各部崭分结秃构久3.平3碗本设咽计的离总体马要求坑第四迹章高机械却手的狂硬件筛设计至及驱芦动貌4.每1气拼压传逮动腐4.客2碧步进蓬电机星的驱拔动期4.葵3直素流电屿机的诊驱动你第五坚章狐机械汪手的拐控制抹系统腊设计盖5.季1识机械容手的久功能稳介绍扛5.房2矿机械猎手的界控制冲5.掉3辛PL皂C的俘程序板设计锻5.起4诱PL乐C程永序设出计的关总结购第六挥章拴结论福第一题章燥绪论秋1.辩1芒研究到背景桑随着南现代毛工业疯技术谜的发疾展，窜工业悼自动肃化技辞术越茫来越沟高，开生产赢工况抓也有盆趋于趁恶劣岛的态暖势，贝这对等一线网工人气的操慧作技淘能也妄提出企了更炸高的锄要求尘，同披时操缓作工隙人的困工作绪安全拐也受某到了摆相应舟的威扯胁。数工人黄工作踩环境冶和工绣作内鞭容也目要求舌理想宜化简中单化淋，对口于一国些往翻复的功工作挂由机期械手钞远程侧控制蜻或自摄动完商成显垮得非征常重后要。协这样疗可以市避免当一些桨人不宫能接独触的序物质劳对人尤体造罩成伤唇害，筛如冶驶金、扛化工汉、医开药、返航空足航天姿等。司机械核手逐能模群仿人虏手和册臂的织某些槐动作译功能辩，用睬以按借固定唐程序偷抓取仇、搬圾运物下件或苦操作疗工具行的自顿动操知作装遥置。翻它可星代替桐人的辟繁重劫劳动降以实洁现生掘产的心机械停化和括自动府化，结能在劫有害搜环境兰下操察作以四保护腿人身画安全蓄，因跟而广铸泛应助用于麻机械围制造煤、冶藏金、催电子芬、轻晌工和继原子食能等虫部门奥。暂机械镇手发牺展较涛快捐，什应用酿较多漂。目锤前主跟要应胳用于铁机床矿、模很锻压逆力机院的上跳下料晶以及淹焊接招、喷疲漆等托作业狭，它鼻可以释按照束事先碧制定细的作涝业程侦序完弃成规壤定的嫁操作票，有异些还傅具备舒有传椅感反复馈能荐力，孝能应站付外院界的桨变化歉。如符果机袍械手咳发生婶某些姐偏离也时，劫会引缝起零抖部件牲甚至霞机械欺本身驶的损驼坏，去但若矩有了成传感莲反馈奏自动狱，机蚕械手垃就可个以根繁据反泛馈自糕行调酱整。天应用涉机械退手，再有利议于提沙高材呼料的秀传送陈、工育件的载装卸杠、刀智具的赏更换绞以及村机器跃的装关配等头的自帽动化难程度亮，从兰而可趋以提裁高劳宾动生需产率诉，降醒低生劈产成辞本，其加快害实现装工业马生产尝机械南化和奸自动创化的罪步伐束。岂机械觉手技神术涉尸及到挂力学鸟、机剥械学刺、电淹气液暗压技茅术、太自动旗控制巷技术窑、传倦感器梨技术截和计鲜算机妇技术散等科杏学领肆域，曾是一么门跨粥学科苗综合费技术拢。杂近些宾年，零随着贸计算甜机技适术、炎电子图技术层以及果传感菌技术沈等在含机械嫌手中戚越来啦越多腾的应土用，组机械扩手已川经成痰为工练业生都产中披提高联劳动部生产缩率的誓重要环因素赏。吓PL娃C由干于采段用现馅代大敏规模白集成询电路忆技术锣，采近用严纪格的丙生产潜工艺寿制造澡，内监部电痰路采迈取了哗先进烘的抗顷干扰倡技术皮，具它有很玩高的柜可靠融性，京此外速，P竭LC声带有甩硬件覆故障灶自我视检测该功能穗，出溉现故梅障时喉可及蛾时发丙出警贵报信香息；雹PL役C采巨用光咳电隔钢离和坝滤波爽技术延技术为有效订抑制艰外部颠干扰建源对咳PL匪C的治影响廉，此译外P共LC典还可蛋在较轧为复枪杂的霸环境萌下工临作；策具有套编程尿简单济，易匙于掌葛握；原设计染安装配容易锤，维渗护工碰作量菊少；移功能良强、懒通用创性好取；开判发周记期短遥，功喂耗小参等优瓣点杰。本真课题缓对现古代工区业的柿的发吃展具敬有很肯重要产的意疑义蹦。尖可编把程序贫控制梨器P电LC纸控制弟的嚼物料油搬运村机械罩手控镜制系姓统动惑作简派便、罚线路董设计化合理递、具渐有较格强的挡抗干绪扰能丘力，适保证陪了系疏统运歇行的置可靠伟性，务降低捆了维萝修率假，提博高了眼工作答效率书。翠工业娇机械拖手是克近几斜十年蒜发展爬起来琴的一橡种高梢科技独自动瓜化生爱产设斑备。端工业墨机械玉手话是工策业机叔器人践的一瓶个重帝要分雅支。返它的丢特点乖是可北通过胸编程式来完令成各崭种预默期的世作业尖任务善，在刺构造骆和性它能上硬兼有份人和揪机器宅各自苹的优云点，签尤其政体现动了人删的智检能和像适应劈性。权机械级手作闻业的桃准确羽性和正各种奴环境特中完桂成作倒业的锡能力蹄，在洞国民六经济镇各领愈域有需着广表阔的扰发展封前景昏。待综上最所述柄，有司效地棚应用戏机械尤手是龙发展挪机械蜓工业仍的必奖然趋昼势。严1.荡2赴研究版目的悉和意昼义必随着壁社会镜与科漏技的米进步典，工携业生畜产自截动化桂设备灾越来岂越广移泛应逐用，霞其中毒机械胀手的赞诞生匀就是该基于丘生产拘技术孔不断变提高案，是留现代脆生产馋与科您技应革用相被结合商形成亏的一卡个重鹅要技境术。划工业诊机械蔽手的剖应用督减轻延了劳狡动强叉度、睡可提农高产提品加秀工精新度、旗减少询危险剥性生哄产由舅人工桥操作酷环节数，尤圣其是丽在一冬些危于险性欲大的赔行业届生产哨中应向用较矿为实咬用，编如化锡工生例产有锄存在益有毒养物质忍的；陵如核呈电厂暴等存脉在放滥射性馆物质脂的地孩方；差如烟鄙花等邻易燃粱易暴奇的生绒产场宽合等掌生产狠环境汇非常络适合行使用庄机械渣手进窑行生蹄产。命在机斥械行俘业中简（铸挤、锻栏、焊穷接、慢热处佩理、杠电镀当、喷耻漆、勒装配颂等）卧应用家也十舟分广滩泛，座如在冰柔性恐生产误线中帮用气避动机鹿械手披来搬港运上鸟下料根材；滤机械恢零件牌的装御配生羞产线死中，坚利用备机械晶手抓南零件伤与另欠一零粥件装革配在辜一起穿；如庙啤酒扣生产奇中用买机械吗手把巧盖压笛在瓶递子上损等等倡。以疮上种茄种应触用极捷大的溜减轻俯了劳雨动强惠度、猾促进丸安全控生产嘴、提程高产融品质冠量，智适合杏现代倘化的沃生产惕趋势阵，具正有较揭强的跳生命衬力。慰1.下3国盗内外签研究胞现状榨机械司手自骨二十搬世纪剃六十准年代倘初问柳世以容来，锁经过贩40疼多年仓的发晴展，济现在辛已经选成为卸制造号业生惯产自望动化窑中重牌要的腹机电钱设备循。目田前，戴机械文手技元术有俭了新终的发抱展：马出现劣了仿梦人型妈机械侵手、蚕微型追机械策手和威微操胸作系芳统（棋如细别小工乞业管蚂道机种械手膝移动饮探测蔑系统矩、微薄型飞辞行器允等）铺、机据械手昂化机匆器、邪智能织机械磁手（牢不仅冈可以吊进行腹事先认设定卵的动友作，足还可趋按照沫工作捆状况盒相应射地进筒行动健作，恭如回艘避障遭碍物抖的移宜动，颠作业青顺序派的规荷划，坝有效卡的动诚态学斜习等挥）。肝机械薯手的卡应用津领域只正在拴向非骗制造咏业和折服务箩业方虚向扩墙展，漂并且夏蓬勃巷发展术的军汤用机稻械手虾也将炼越来夺越多颂地装去备部抄队。誓1.岗3.定1国尺内研烤究现概状柿目前规在一承些机府种方免面，植如喷债涂机奥械手己、弧布焊机某械手街、点眠焊机简械手深、搬基运机繁械手饥、装僵配机拼械手锯、特丹种机转械手到（水中下、此爬壁辩、管坐道、谎遥控愧等机障械手溉）基苏本掌锐握了蓝机械都手操君作机烈的设萝计制尼造技樱术，压解决陡了控揪制驱丈动系庙统的踪设计缓和配长置，悬软件贱的设痰计和慈编制横等关光键技拣术，腹还掌盘握了糟自动篇化喷酱漆线捞、弧樱焊自蚕动线属及其荡周边贡配套勇设备庸的全惑套自享动通冒信、攀协调蓄控制剂技术不；在乖基础来元件右方面扎，谐汇波减暖速器游、机啦械手沫焊接惨电源快、焊挤缝自购动跟顾踪装咏置也萍有了扔突破掏。从薯技术轮方面伏来说磁，我凡国已业经具该备了劝独立盘自主跨发展泼中国腥机械羞手技汤术的剂基础胖。横1.兼3.瞧2国以外研偷究现杯状忽近几猎年国衔外工撑业机剥械手吉领域弓有如鲁下几先个发剧展趋纱势。共机械骨手性卸能不筋断提辈高，描而单浆机价辽格不盐断下饺降；涛机械掌结构柱向模椅块化也、可器重构望化发事展；召控制滩系统脖向基说于P夏C机屯的开锻放型疾控制雹器方阶向发浙展；旗传感禽器作湖用日肥益重泥要；戒虚拟融现实就技术缺在机罢械手唇中的吊作用很已从吵仿真信、预居演发浮展到咏用于傅过程零控制煮。呆1.葛4研盛究内碧容坦本文擦第一危章是级绪论秋，介常绍了蜡论文洁的研抄究背栗景，缺目的魔意义吊及相深关的亮国内广情况咐。第库二章链是相缓关理俯论的照阐述蛋，包礼括的真介绍递。第奖三章薪分析占了明机械辅手的洪结构准概述缩、首各部红分结兔构茅和督总体峰要求但。第刊四章章阐述滋了垄机械鼓手的船硬件哀设计镇及驱杠动衬。肃第头五宪章阐记述了隔机械宇手的绞控制恰系统败设计驱。闭第六轿章是橡结论孤，概瞎括了摸全文督的主身要观贵点。以第二您章捆相关群理论血概述蒙2帅.还1狂机右械手三的定穗义及丢分类确工业些机械每手是妇五十维年代依末才慎发展由起来重的一间种高池科技市自动吼化生熊产设响备。拖工业拴机械狠手的茄是工感业机唇器人受的一捆个重钩要分固支。望它的享特点罚是可甲通过珠编程哄来完蚕成各含种预穷期的电作业鞠任务殖，在源构造沃和性普能上仿兼有渗人和宰机器冻各自炊的优屿点，过尤其巾体现冬了人味的智畜能和须适应贞性。迎机械架手作输业的板准确分性和务各种勿环境巡中完正成作道业的乓能力骄，在辱国民吹经济命各领横域有恶着广难阔的失发展女前景映。随至着工同业自针动化璃的发济展，柳出现硬了数晃控加眉工中截心，盘它在止减轻乒工人疯的劳娱动强互度的顽同时牵，螺大大阻提高附了劳阿动生韵产率榴。但江数控演加工铁中常遭见的铁上下涛料工坐序，垂通常恢仍采君用人暑工操苏作或粱传统慎继电怨器控生制的旺半自独动化季装置领。前龙者费深时费炮工、鹊效率层低;绑后村者因凳设计标复杂贺，需搂较多端继电迫器，传接线筑繁杂氏，易神受车尘体振辽动干嗽扰，病而存喊在可朝靠性接差、欣故障嘴多、础维修遗困难泻等问挺题。默机械刃手是恶一种嚼能自术动化宅定位爬控制会并可片重新夹编程侵序以战变动标的多揉功能俩机器词，它乓有多疗个自晨由度蔽，可暂用来狐搬运租物体秩以完迎成在归各个互不同逝环境小中工位作。评机械嚷手的锐迅速镜发展拘是由怨于它度的积庄极作康用正术日益遇为人涂们所痒认识涨。其色一，诚它能盒部分率代替永人工旱操作扮；其妹二，标它能户按照纪生产网工艺村要求丘，遵激循一仇定的裕程序抄、时钓间和海位置菠来完此成工会件的印传送洪和装册卸；栗其三球，它指能操章作必溉要的提机具畅进行症焊接绝和装丰配。穴因此撕，它使能大赵大地怕改善穗工人轨的劳默动条左件，携显著特地提写高劳搞动生衣产率锈，加饿快实居现工们业生启产机望械化挂和自普动化掀的步咱伐。堆因而狼，受学到各顾先进比工业状国家千的重裕视，导并投愉入了抖大量烟的物缎力和雁财力渐加以穗研究置和应贼用。舞尤其坝在高莲温、犹高压纷、粉蓄尘、茂噪音雷以及今带有贩放射虽性和隆污染墓的场披合，较应用坊得更杆为广伏泛。阁机械调手一钻般分拉为三奥类。振第一此类是公不需轧要人轧工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