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摘 要：在工业生产中，常遇到有毒、高温、放射性、危险、笨重、多粉尘等恶劣的工作环境，严重影响劳动者的身体健康，应用机械手代替人工在恶劣环境中作业，可以解决这些问题，它的目的和实用价值都是明显的。整个设计采用可编程控制器(PLC)控制，由时间继电器检测电机旋转度数，并传送给PLC，经其分析处理，输出控制信号，从而协调机械手的四个自由度，伺服电机驱动机械手手臂的运动方向和手爪的开合，从而完成在空间中抓放物体。通过仿真调试最终完成了产品的设计，结果表明设计出的机械手可以实现在空间中搬运物体的功能。4767
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关键词：机械手；PLC；四自由度
The Design of Manipulator Control System Based on PLC
Abstract: In industrial production, often encounter working environment temperature, toxic, radioactive, hazardous, bulky, dust and other harsh, seriously affected the health of the workers, application of manipulator instead of manual work in the bad environment, these problems can be solved, its purpose and the practical value is obvious. The design adopts PLC control, by the time relay test motor rotation degree, and transmitted to the PLC, through its analysis and processing, the output control signal, thus coordinating four degrees of freedom of the manipulator, servo motor drives the movement direction of the manipulator arm and gripper opening and closing, which is to complete catch put objects in space. Through the simulation debugging finally completed the design of the product; results showed that the design of the manipulator can realize the function of moving objects in space.
目 录
摘要 1
引言 1
1.绪论 2
1.1课题研究的目的及意义 2
1.2国内外机械手的研究现状 2
1.3课题研究的内容 5
2.机械手控制方式的选择 5
2.1机械手构件概述 5
2.2继电器控制方式 8
2.3 PLC控制方式 8
2.4控制方式的选定 10
3.机械手控制系统硬件设计 10
3.1机械手的整体结构设计 10
3.2 PLC选型 11
3.3 PLC的I/O配置 12
4.机械手控制系统软件设计 12
4.1机械手控制要求 12
4.2机械手程序设计 13
5.仿真与调试 13
5.1仿真及结果分析 13
5.2调试 16
6.结论 16
参考文献 18
附录 19
附录1：移位指令梯形图 19
附录2：手动控制子程序 21
附录3：自动运行子程序 22
附录4：机械手实物图 23
致谢 24
基于PLC的机械手控制系统设计
引言
机械手是一种通过程序控制并能自动化定位控制的多功能机器，它可有多个自由度，用来搬运物体以完成在各个不同环境中的工作。
由于机械手的积极作用正日益为人们所认识，从而促使了机械手的迅速发展。其一：它能操作必要的工具进行装配和焊接；其二：它能部分代替人工操作；其三：它能按照生产工艺要求，遵循一定的位置、时间和程序来完成工件的装卸和传送。
1. 绪论
1.1 课题研究的目的及意义
机械手是工业自动化领域中经常应用的一种控制对象。近年来随着工业自动化的发展，机械手得到了较快的发展，并逐渐成为一门新兴学科。机械手广泛地应用与锻压、锻造、喷漆、冲压、焊接、机加、装配、热处理等各个行业。特别是在有毒、高温、放射性、危险、笨重、多粉尘等恶劣的劳动环境中，机械手由于其显著的优点而被特别重视。总之，机械手是实现工业生产自动化，提高劳动生产率，减轻工人劳动强度和改善劳动条件的一个重要手段。国内外都十分重视它的发展和应用。伴随着微电子技术、计算机通信技术还有自动控制技术的飞速发展，可编程序控制器在通讯联网功能、模拟量控制、软件编程以及硬件配置等方面均也得到了发展，成为工业自动化生产中的标准配置。