PLC在机械手控制中的应用 毕业论文Word文档格式.docx

1、摘要IAbstractII引言11 国内外机械手研究概况12 控制系统硬件选型22.1 机械手介绍22.1.1 机械手简介22.1.2 机械手分类32.1.3 机械手优势32.1.4 机械手构成32.2 PLC 简介42.2.1 PLC 的基本结构42.2.2 PLC 的基本功能42.2.3 PLC 的特点52.2.4 PLC 应用范围53 机械手的控制53.1 预备知识53.2 机械手动作控制要求63.3 机械手动作过程分析63.4 机械手的操作方式73.5 PLC 的 I/O 接线73.6 画机械手步进控制顺序功能图83.6.1 顺序功能图简介83.6.2 顺序功能图的注意事项93.6.3

2、 顺序功能图基本结构93.6.4 画出顺序功能图93.7 画机械手梯形图103.7.1 完成 I/O 分配103.7.2 编写梯形图程序113.7.3 分析程序12结论15参考文献17致谢18iiIntroduction11 Overview of domestic and international manipulator12 Control system hardware selection22.1 Introduction of machine hand22.1.1 Introduction of machine hand22.1.2 Classification of Robot Ma

3、nipulators32.1.3 Manipulator advantage32.1.4 Structure of robot hand32.2 PLC introduction42.2.1 Basic structure of PLC42.2.2 Basic function of PLC42.2.3 PLC features52.2.4 PLC application range53 Control of manipulator53.1 Preparatory knowledge53.2 Robot manipulator control requirements63.3 Analysis

4、 of the action of Robot Manipulators63.4 Manipulator operation mode73.5 I/O PLC connection73.6 Drawing control sequence function chart of robot hand83.6.1 Introduction to sequence function chart83.6.2 Sequence function chart notes93.6.3 Sequence function chart basic structure93.6.4 Draw sequence fun

5、ction diagram93.7 Drawing manipulator ladder diagram103.7.1 Complete I/O preparation103.7.2 Write ladder diagram program113.7.3 Analysis program12Summary15Reference17Thank18（山东农业大学 机械与电子工程学院 泰安 271018）摘要:机械手是工业自动化范畴中经常遇到的一种控制现象，可编程控制器（PLC）是专为工业环境中 运用而设计的实时工业控制设备。机械手在美国、以色列等国家应用较多，如用过时采摘手采摘水果、装配工业线上应

6、用智能机器人等。能模仿人手肢体的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或 操作工具的自动操作设备。机械手是最早出现的工业机器人，也是最早出现的现代机器人，它可代替人 的繁重劳动以实现生产的安全化、机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身的安全，因而广泛 应用于机械制造、冶金、电子、轻工、探索和原子能等部门。本文主要研究的是PLC 在机械手控制中的应用，通过设计编制研究机械手构成、PLC 程序、画制梯形图来实现机械手模型控制系统的自动控制，实现机械手的伸缩、抓取、移位。关键词：PLC ,机械手, 梯形图IIApplication of PLC in manipulator control

7、（Mechanical & Electrical Engineering College of Shandong Agricultural University, Taian, Shandong 271018）AbstractThe manipulator is a kind of control phenomenon in the field of industry automation, and theprogrammable controller （PLC） is the real time industrial control equipment designed for indust

8、rial environment. Robots in the United States, Israel and other countries, such as more applications, such as picking picking fruits, assembly line of industrial applications smart robots, etc. It can imitate the function of certain movement of the human body, and use the automatic operation equipme

9、nt of the fixed program to grab and carry the object or operation tools. Manipulator is the first industrial robots, is the earliest of the modern robot, it can replace the heavy labor to achieve safe production, mechanization and automation, can operate in hazardous environments to protect the pers

10、onal safety, so it is widely used in machinery manufacturing, metallurgy, electronics, light industry, exploration and atomic energy and other departments. This paper mainly studies the application of PLC in the control of the manipulator, composed of the design of manipulator, PLC program, drawing

11、of ladder diagram to realize the automatic control of the manipulator model control system to achieve manipulator telescopic, grasping, shift.Keywords:PLC, manipulator, ladder diagram引言随着工业自动化水平的提高，工业现场的很多易燃、易爆等高危及重体力劳动场合必将由机器人所替代。这一方面能够减轻工人的劳动强度，另一方面可以飞速的提高劳动生产率。例如，目前在我国的许多中小型汽车生产以及轻工业生产中，往往冲压成型这一工

12、序还需要人工上下料，既费时吃力又影响效率。为此，我们把上下料机械手作为本文目标。在现今的生活上,科技日新月益的进展之下,机械人手臂与有人类的手臂最大区别就在于灵活度与耐力度。也就是机械手的最大优势可以重复的做同一动作在机械正常情况下永远也不会觉得累！可为机械手臂的应用也将会越来越广泛，机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动生产设备，作业的准确性和环境中完成作业的能力。工业机械手机器人的一个重要分支。机械手种类按驱动方式可分为液压式、气动式、电动式、机械式。特点是可以通过编程来完成各种预期的作业，构造和性能上兼有人和机械手机器各自的优点。工业机械手是工业物流自动化中上网重要设备之一，是当今世界

13、新技术革命的一个重要标识。工业机械手是典型的机电一体化产品。工业机械手的产生和推广是社会生产和发展的需要，也是现代生产和科技发展的新技术产品。工业机械手已经在工业生产、资源开发、社会服务、排险救灾以及军事技术等方面发挥着愈来愈大的应用。工业机械手的应用和推广已经并将获得极大的效益。例如在机械制造工业、汽车工业等生产中采用电焊、弧焊、喷漆等机械手，可以大大提高劳动生产率，保证产品质量，改善劳动条件。又如在微电子、医药等生产部门，采用机械手操作，可以消除人对产品的污染、确保产品质量。机械手可以在有毒、噪音、高温、易燃、易爆等危险有害的环境中代替人长期稳定的工作，从根本上解决了操作者的安全保障问题。

14、因而在这方面应用和推广机器人技术是十分迫切和必要的。近代工业机械手的原型可以从本世纪 40 代算起。当时适应核技术的发展需要开发了处理放射性材料的主从机械手。50 年代初美国提出了“通用重复操作机器人” 的方案，59 年研制出第一工业机械手原型。由于历史条件和技术水平关系，在 60 年代机械手发展较慢。进入 70 年代后，焊接、喷漆机械手相继在工业中应用和推广。随着计算机技术、控制技术、人工智能的发展、机械手技术得到迅速发展，出现了更为先进的可配视觉、触觉的机器人所应用的机械手。如美国Unimation 公司 PUMA 系列工业机器人相关的机械手，即使由直流伺服驱动、关节式结构、多 cpu 微机控制、采用专用语言编程的技术先进的机械手。到了 80、90 年代机器人及相关的机械手开始在工业上普及应用。据统计 1980 年全世界约有两万台机器人在工业上应用，而到今年 增长更快。今年已近开发出具有视觉、触觉及力觉感受的高性能机器人以及各种智能装配机械手，并投入工业应用。1 国内外机械手研究概况我国的工业机械手发展主要是逐步扩大其应用范围。在应用专业机械手的同时，相应 的发展通用机械手，研制出示教式机械手工业机械手是在第二次世界大战期间发展起来的，18始于 40 年代的美国橡树岭国家实验室的搬运核原料的遥控机械操作手研究，它是一种主从型的控制系统。1958 年美国联合控制