基于PLC的自动化机械手设计.docx

摘要

本课题研究方向是计算机技术下与机械行业结合的自动控制范畴，通过课题研究把计算机技术应用于机械领域，达到对工程项目应用能力的培养。选题主要切入点为“机电一自动化一PLC控制”形成的自动化控制装置。课题是基于PLC技术的自动化机械手控制系统设计，即PLC为技术核心的自动化机械手控制系统，是随着电子技术与计算机技术发展，基于自动化领域PLC的强抗干扰能力、非常适合应用于开关量控制等优点基础上开发的一套“自动化一传感器一PLC”,的自动控制系统。设计形成的系统与继电一接触器控制系统比较具有较有较高的控制精度，可靠性更强，安全性能也更好，故障率比原来继电接触器控制系统降低了许多。在操作过程中操作人员错误操作发生的概述也降低了。在提高了工作效率的同时，也会为企业产生更多的经济效益，是非常有效并且非常实用的一种自动控制系统。

关键词：机械手；自动化；PLC

引言

随着中国科技进步的加快，电气工程及其自动化应用的范围越来越广。就机器人而言，它由气动传动，液压传动，电驱动和机械传动驱动。广泛应用的气动技术以压缩空气为介质，具有动作快，平稳可靠，结构简单，重量轻，体积小，节能，使用寿命长的特点，特别适用于控制方便，维护方便的场合。没有环境污染。因此，自动化技术通常是机器人驱动系统的首选。与其他具有控制方法的机器人相比，该自动机械手具有无污染，抗干扰性强，价格低廉，结构简单，功率体积比大的特点。机器人用于机械行业的越来越多的自动化设备，主要用于液压控制和气动控制。其中，自动操纵器因其取之不尽，取之不尽，用之不竭的气源而受到用户的喜爱，生产成本低。各国越来越重视自动化机械手的研究，现已成为满足生产需求的重要因素。实用技术。

基于自动化技术的可编程控制器控制的机器人是现代机电一体化自动化生产线的重要辅助设备。它可以实现上，下，左，右和伸缩方向的三维空间运动。它更适合频繁批量生产和灵活制造。现代生产加工方法。它可以根据预定的程序和控制要求进行物品，材料，机械零件等的运输，装卸，搬运等操作，并可以根据需要修改程序，实现动作变更。

在目前广泛应用的人机工程学科中，工业机器人技术越来越受到重视，工业生产领域中应用的机械手又叫做“工业机械手”,是工业机器人学科的一个分支。在实际的生产过程中，应用机械手系统不但可以提高生产的自动化水平和劳动生产率，还可以减轻劳动强度、保证产品质量、实现安全生产。

本次设计选用自动化技术为机械手的驱动系统，是基于自动化技术以下优点：以压缩空气为介质，在生活中十分方便获得气源；自动化系统动作迅速、平稳、可靠、节能、工作寿命长、结构简单、重量轻特别是对环境没有污染、易于控制和维护。机械手的控制要素主要包括工作的顺序、能提起多大的重量、运动的时间、到达的位置等。具体还要加上点控和连续控制。

工业机器人是用于再现人手功能的自动控制装置。该研究起源于20世纪40年代后期，由美国橡树岭国家实验室首次研究和移动的遥控机械手逐渐发展成为现代自动控制领域的一项新技术，涉及力学，力学，电气水力学，传感器技术与计算机技术的结合已成为一

门新兴学科。

经过几年的美国科学研究，1958年，联合控制公司开发出世界上第一台机械手，在机体上安装一个旋转长臂，并在末端安装一个带电磁铁的工件取放机构。经过四年的发展，一台CNC教学和再生机器人由美国机械铸造公司建造，名为Unimate(通用自动),运动系统使用了假冒坦克炮塔，并且手臂旋转和俯仰是液压驱动的。许多后来的机器人是在这种模型的基础上发展起来的。1962年，美国机械铸造公司成功开发出一种名为Versatran的机器人，可实现灵活处理的点和轨迹控制。这些成果为全球工业机器人的发展奠定了坚实的基础。

确实如此，后来使用教学方法对RuituRETAB生产的涂料机械手进行了编程。德国机械制造业于1970年开始研究机器人，KnKa还生产了一种采用铰接结构和程序控制的点焊机器人。主要研究方向为起重运输，焊接，设备装卸。

中国的机械手应用主要分布在上海，辽宁等地，而华东地区约占全国的56%。主要用于焊接，装配，喷涂，搬运等制造业机器人；水下机械手，农业机械手，微操纵器，医疗操纵器，军事操纵器，娱乐机器人和其他非制造操纵器。1972年我国第一台机械手在上海开发成功。随后各大型公司都逐渐开始研制和应用机械手。从1986年到1990年政府的第七年“五年计划”就将工业机械器人列入了优先发展的地位，通过立项投入了较大的人力与物力研究工业机器人应用于工农业生产的活动。第二代、第三代机械手增加了许多功能，具有视觉、触觉、听觉等能力，把各种传感器安装于机械手的各部位形成自动化水平相当高的机械手。按照不同的标准我们将机械手分为不同的