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1、摘 要随着工业自动化的普及和发展，控制器的需求量逐年增大，搬运机械手的应用也逐渐普及，在汽车，电子，机械加工、食品、医药等领域的生产流水线或货物装卸调运上, 搬运机械手可以很好地节约能源和提高运输设备或产品的效率，以降低其它搬运方式的限制和不足，满足现代经济发展的要求。本机械手的机械结构主要包括由三个双控电磁阀控制的双作用气缸分别实现机械手的伸缩、升降及夹紧松开动作的控制，及一个通过线圈控制正反转的交流电机，从而实现机械手的旋转工作。机械手的动作靠设置在各个不同部位的行程开关(SQ1-SQ6)产生的通断信号来转换，信号传输到 PLC 控制器，通过PLC 内部程序输出不同的信号，从而驱动外部线圈
2、来控制电动机或电磁阀产生不同的动作，可实现机械手的精确定位。其动作过程包括：前伸、下降、延时、夹紧、延时、上升、回缩、旋转（顺时/逆时） 、前伸、下降、延时、放松、延时、上升、回缩、旋转（逆时/顺时） ；其操作方式包括：点动、单步、单周期、全自动；全程靠触摸屏、PLC 及各种行程开关的控制来满足生产中的操作需求。关键词：搬运机械手；可编程控制器（PLC） ；气动；电磁阀；触摸屏AbstractWith the popularization and development of industrial automation, controllers demand increases year by
3、 year, handling robot applications are becoming more common in the automotive, electronic, mechanical processing, food, medicine and other fields of production lines or cargo transported, the transfer robot can be more good energy savings and improve the efficiency of transport equipment or products
4、 in order to reduce the restrictions and other handling methods inadequate to meet the requirements of modern economic development.The design of the mechanical structure mainly comprises three pairs of control solenoid valve control were achieved double-acting cylinder telescopic manipulator, liftin
5、g and controlling the motion of the clamp release, and a reversing through the coil AC motor control, in order to achieve rotation of the work robot.By operation of the robot disposed in different parts of the travel switch (SQ1 - SQ6) OFF signal generated to convert the signal to the PLC controller
6、, through the PLC program output different signals to drive the external coil to control the motor or electromagnetic valves have different actions, to achieve precise positioning of the robot.Its action process includes: reach, drop, delay, clamping, delay, rise, retraction, rotation (clockwise / c
7、ounterclockwise), reach, drop, delay, relaxation, delay, rise, retraction rotation (counterclockwise / clockwise); their operating methods include: back in place, manual, single-step, single cycle, continuous; come in a variety of operations to meet production requirements.Keywords:transfer robot; p
8、rogrammable controller (PLC); pneumatic; solenoid valve;Touchscreen目 录第一章 绪论 .11.1 可编程序逻辑控制器的发展及应用 .11.2 人机界面的发展及作用 .1第二章 机械手简介 .32.1 机械手发展史 .32.2 机械手的组成 .32.3 机械手的分类 .42.4 机械手应用意义 .4第三章 人机界面概述 .63.1 人机界面基本概念 .63.2 人机界面的分类 .73.3 人机界面的工作原理 .83.4 人机界面的操作与维护 .8第四章 总体方 案设计 .104.1 设计要求 .104.2 系统控制要求 .114
9、.3 控制方案的设计 .114.4 系统工作方式设计 .12第五章 硬件选型及其接线设计 .145.1 气缸的选型 .145.2 电磁阀的选型 .165.3 电机选型 .175.4PLC 选型 .175.5 触摸屏选型 .185.6 电机的接线设计 .19六章 系统程序设计 .216.1 系统程序流程图 .216.2 系统 I/O 分配表 .226.3 系统程序设计 .22第七章 组态 画面设计 .267.1 画面的总体规划 .267.2 连续运行画面设计 .277.3 手动运行画面设计 .287.4 离线模拟调试 .31致 谢 .34参考文 献 .35附录一 指令表 .36附录二 梯形图 .
10、41 江西理工大学 2013 届本科生毕业设计（论文） 1第一章 绪论1.1 可编程序逻辑控制器的发展及应用可编程序逻辑控制器（PLC）作为现代化的自动控制装置已普遍应用于工业企业的各个领域，是生产过程自动化必不可少的智能控制设备。自 20 世纪 60 年代末期可编程序逻辑控制器（PLC）的概念诞生以来，到现在 PLC 已经发展到了第四代：具有逻辑控制功能、过程控制功能、运动控制功能、数据处理功能、联网通信功能的真正名符其实的多功能控制器。可编程控制器（PLC）具有抗干扰能力强，可靠性高；控制系统结构简单，通用性强；编程方便，易于使用；功能完善；设计、施工、调试的周期短；体积小，维护操作方便的
11、特点。PLC 的这些优点引起经世界各国的普遍重视。因 PLC 控制系统具有运行可靠、使用维修方便、抗干扰性强、能经受恶劣环境的考验等优越性，已经成为机械手控制系统中使用最多的控制方式。从 20 世纪 70 年代初开始，在不到 30 年的时间里，PLC 生产发展成了一个巨在的产业，据不完全统计，现在世界上生产 PLC 的厂家有 200 多家，生产大约 400 多个品种的 PLC 产品。PLC 的出现及使用在很大程度上代替了传统的继电器控制，这使得劳动生产率得到提高，劳动条件得到改善，减轻工人的劳动强度及工业生产实现自动化成为可能。1.2 人机界面的发展及作用1959 年美国学者 B.Shackel 从人在操纵计算机时如何才能减轻疲劳出发，提出了被认为是人机界面的第一篇文献的关于计算机控制台设计的人机工程学的论文。1960 年，Liklider JCK 首次提出人机紧密共栖（Human-Computer Close Symbiosis）的概念，被视为人机界面学的启蒙观点。1969 年在英国剑桥大学召开了第一次人机系统国际大会，同年第一份专业杂志国际人机研究（IJMMS）创刊。可以说，1969 年是人机界面学发展史的里程碑。1970 年到 1973 年出版了四本与计算机相关的人机工程学专著，为人机交互界面的发展指明了方向。20 世纪 80
