机械手臂搬运加工流程控制

新疆工业高等专科学校

实 训 报 告

实 训 科 目 PLC基础及应用

系 部 电气与信息工程系 专 业 生产过程自动化 班 级 08-23-（1）班 姓 名 孙 玉 莲

实 训 地 点 仓房沟校区311教室

指 导 教 师 毛 昀 老 师 完 成 日 期 2010年12月2日

新疆工业高等专科学校教务处印制

说 明

一、报告封面必须按指定封面用钢笔或炭素笔填写，字体要规范。 二、报告应含有以下内容： 1、前言

2、实习目的及要求 3、实习时间 4、实习地点 5、实习单位和部门

6、实习内容：按实习大纲、实习进度计划的要求和规定，并结合自己的体会写。 7、实习总结

指导教师评语及成绩评定

教师评语： 年 月 日 评定结果

课程设计说明书

目 录

1 引言............................................................................................................................ 1 2 机械手概述................................................................................................................ 2

2.1 机械手的概念和分类...................................................................................... 2 2.2机械手的总体结构........................................................................................... 2 2.3机械手工作原理...........................................

摘 要

本文对自动搬运机械手进行了总体机构设计，能够完成机械手整体的旋转，机械手手臂的升降和伸缩，根据机械手的技术参数分别设计了机械手的夹持式手部结构计算出了夹持 物料时手抓气缸缩需要的驱动力，设计了手臂伸缩、升降用的气缸的所需驱动力和机械手回转时电机的功率选择。设计出了机械手的气动系统，绘制了机械手气压系统工作原理图。利用PLC对机械手进行控制，选取了合适的PLC的型号，根据机械手的工作流程制定了可编程序控制器的控制方案，画出了机械手的工作时序图和梯形图，并编制了可编程序控制器的控制程序。

关键词：机身回转机构，机身升降机构，手臂伸缩机构，气动，可编程序控制器(PLC)

1

ABSTRACT

This article conducted the overall institution design of mandrel handling robot, the robot is able to complete the robot overall rotation, the robotic arm can move and stretch, according to the manipulator specifications, I de

沈阳理工大学应用技术学院课程设计说明书

前言

可编程序控制器（Programmable Logic Controller）是以微处理器为核心，综合了微电子技术、自动化技术、网络通讯技术于一体的通用工业控制装置。英文缩写为PC或PLC。它具有体积小、功能强、程序设计简单、灵活通用、维护方便等一系列优点，特别是它的高可靠性和较强的适应恶劣工业环境的能力，更得到用户的好评。因而在机械、能源、化工、交通、电力等领域得到了越来越广泛的应用，成为现代工业控制的三大支柱（PLC，机器人和CAD/CAM）之一。

初期的PLC只是用于逻辑控制的场合，代替继电器控制系统。随着微电子技术的发展，PLC以微处理器为核心，适用于开关量、模拟量和数字量的控制，它已进入过程控制和位置控制等场合的控制领域。目前，可编程序控制器既保留了原来可编程序逻辑控制器的所有优点，又吸收和发展了其他控制装置的优点，包括计算机控制系统、过程仪表控制系统、集散系统、分散系统等。在许多场合，可编程序控制器可以构成各种综合控制系统，例如构成逻辑控制系统、过程控制系统、数据采集和控制系统、图形工作站等等。

这次课程设计主要对城市交通灯控制作了简要的说明和概述。

盐城纺织职业技术学院

搬运机械手设计

目录

中文摘要 ............................................................................................................................................ 4 英文摘要 ............................................................................................................................................ 4 主要符号表 ........................................................................................................................................ 5 一 绪论 ............................................................

２００８年８月第８期（总第１１７期）

广西轻工业

ＧＵＡＮＧＸＩＪＯＵＲＮＡＬＯＦＬＩＧＨＴＩＮＤＵＳＴＲＹ

计算机与信息技术

基于单片机的机械手臂控制系统设计

方龙，陈丹，肖献保

（解放军蚌埠坦克学院电子室，安徽蚌埠２３３０５０）

【摘要】

分别介绍了ＡＴ８９Ｃ５１单片机、机器手臂以及伺服电机的硬件结构以及工作原理，进一步详细讨论了基于

ＡＴ８９Ｃ５１单片机控制的机器手臂系统的设计。

【关键字】机器手臂；ＡＴ８９Ｃ５１；伺服电机【中图分类号】ＴＰ３６８【文献标识码】Ａ

【文章编号】１００３－２６７３（２００８）０８－８９－０２

１引言

机器手臂是近几十年来涌现的一种工业技术装备，它能模

仿人体上肢某些动作，在生产过程中代替人搬运物件或操持工具进行操作。在工业生产中应用机器手臂，可以提高劳动生产率，保证产品质量，减轻工人劳动强度，实现生产过程自动化。因此近年来工业机器手的应用越来越普遍。

机器手臂具有两个部分：控制部分和直接进行工作的部由于采用分。控制系统通过编程，决定直接工作的机器臂部分。程序控制，所以很容易根据需要改变其工作方式和任务。

本设计结合坐标式三自由度机器机器手臂模型，应用单片机控制。该手臂具有二或三个关节，夹持装置，采用３台微型伺转臂、抓取物体等简单动作。服

PLC课程设计

姓 名 学 号 年级专业

所在院系 电气工程与自动化学院 指导教师 刘美俊、张哲铭

提交日期

厦门理工学院

课程设计任务书

课程名称 电气控制与PLC 课题名称 搬运机械手电气控制系统设计 专业班级 姓 名 学 号

指导教师 刘美俊、张哲铭

任务书下达日期201 年 月 日 课程设计完成日期201 年 月 日

设计内容与要求 一. 课程设计的性质与目的 本课程设计是自动化专业教学计划中不可缺少的一个综合性教学环节，是实现理论与实践相结合的重要手段。它的主要目的是培养学生综合运用本课程所学知识和技能去分析和解决本课程范围内的一般工程技术问题，建立正确的设计思想，掌握工程设计的一般程序和方法。通过课程设计使学生得到工程知识和工程技能的综合训练，获得应用本课程的知识和技术去解决工程实际

毕业论文

题 目： 基于PLC的物料搬运

机械手控制系统设计

学生姓名： 袁涛 学生学号： 0808020243 系 别： 电气信息工程学院 专 业： 自动化 届 别： 2012届 指导教师： 孙静

基于PLC的物料机械搬运手自动化控制系统设计

学生：袁涛 知道教师：孙静

淮南师范学院电气信息工程系

摘 要:机械手在先进制造领域中扮演着极其重要的角色。它可以搬运货物、分拣物品、代替人的繁重劳动。可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，因此被广泛应用。 本文在纵观了近年来机械手发展状况的基础上，结合机械手方面的设计，对机械手技术进行了系统的分析，提出了用气动驱动和PLC控制的设计方案。采用整体化的设计思想，充分考虑了

目录

前言

1.课程设计的任务和要求

1.1 课程设计的任务 1.2 课程设计的基本要求 2.总体设计

2.1 PLC选型 2.2 PLC端子接线图 3.PLC程序设计

3.1 设计思想 3.2 控制面板图 3.3 顺序功能图设计 3.4 PLC梯形图设计

4.程序模拟调试说明 结束语 参考文献

前 言

“机电传动控制”课程是机械专业的专业基础课，主要任务是使学生了解机电的一般知识，掌握电机,电器,电力电子器件等的工作原理,特性,应用和选用的方法。 而本次课程设计的目的是掌握机电传动控制的基本原理，PLC控制电路设计方法以及继电器—接触器控制电路的PLC的改造方法。对控制电路具有一定的分析能力和设计能力。用PLC来设计系统，可以实现自动化，在实际的生产过程中，能够有效的提高工厂的生产效率，而且能够节约一定的生产成本，省去一部分劳动力，对经济发展和社会进步有着不可取代的作用。

1.课程设计的任务和要求

1.1 课程设计的任务

1）完成《课程设计指导书》所要求的控制。 2）按停止按钮，完成当前循环后再停。 3）按复位按钮，立即返回原位停止。 4）要求可以实现手动、单周期、连续控制。

1.2 课程设计

串联手臂式机器人设计与分析

摘 要

在当今大规模制造业中，企业为提高生产效率，保障产品质量，普遍重视生产过程的自动化程度，工业机器人作为自动化生产线上的重要成员，逐渐被企业所认同并采用。工业机器人的技术水平和应用程度在一定程度上反映了一个国家工业自动化的水平，目前，工业机器人主要承担着焊接、喷涂、搬运以及堆垛等重复性并且劳动强度极大的工作，工作方式一般采取示教再现的方式。

本文将设计一台四自由度的工业机器人，用于给冲压设备运送物料。首先，本文将设计机器人的底座、大臂、小臂和机械手的结构，然后选择合适的传动方式、驱动方式，搭建机器人的结构平台；在此基础上，本文将设计该机器人的控制系统，包括数据采集卡和伺服放大器的选择、反馈方式和反馈元件的选择、端子板电路的设计以及控制软件的设计，重点加强控制软件的可靠性和机器人运行过程的安全性，最终实现的目标包括：关节的伺服控制和制动问题、实时监测机器人的各个关节的运动情况、机器人的示教编程和在线修改程序、设置参考点和回参考点。

关键词：机器人，示教编程，伺服，制动

串联手臂式机器人设计与分析

ABSTRACT

In the modern large-scale manufacturing in